支化型聚苯并咪唑高温质子交换膜的制备与性能研究
本文选题:高温燃料电池质子交换膜 + 聚醚聚苯并咪唑 ; 参考:《高分子学报》2017年03期
【摘要】:通过引入1,3,5-苯三酸作为支化结构,制备了一种新型的支化型聚醚聚苯并咪唑(OPBI)高温燃料电池质子交换膜,并对支化OPBI质子交换膜的磷酸掺杂率、抗氧化稳定性、机械性能以及质子传导率等一系列性质进行了深入研究.与线型聚苯并咪唑(PBI)相比,支化OPBI具有独特的三维空间结构,极大地提高了磷酸掺杂量,随着支化度的提高,磷酸掺杂率和质子传导率随之提高.支化度为9%时,聚合物的磷酸掺杂率高达9.2 PRU?1,质子传导率达到0.0314 S/cm.此外,支化OPBI膜的溶解性较线型PBI也有较大的改善,进一步提高了聚合物的可加工性.同时,支化OPBI膜的热稳定性和抗氧化稳定性也得到了一定程度的提高,虽然机械性能略有下降,但仍能满足高温燃料电池的使用要求.
[Abstract]:A new branched polyether polyether polybenzimidazole (OPBI) high temperature fuel cell proton exchange membrane was prepared by introducing 1,3,5- benzoic acid as a branching structure, and a series of properties such as phosphoric acid doping rate, antioxidant stability, mechanical properties and proton conductivity of branched OPBI proton exchange membrane were studied. Compared with imidazole (PBI), branched OPBI has a unique three-dimensional spatial structure, which greatly improves the amount of phosphoric acid doping. With the increase of the branching degree, the doping rate and proton conductivity increase with the increase of the branching degree. When the branching degree is 9%, the doping rate of the polymer is up to 9.2 PRU? 1, the proton conductivity reaches 0.0314 S/cm., and the solubility of the branched OPBI film is more than that of the branched OPBI membrane. The linear PBI also improved greatly, further improving the processability of the polymer. At the same time, the thermal stability and antioxidant stability of the branched OPBI film have been improved to a certain extent. Although the mechanical properties are slightly decreased, it can still meet the requirements of the use of high temperature fuel cells.
【作者单位】: 深圳市高分子材料及制造技术重点实验室深圳大学材料学院;
【基金】:广东省自然科学基金(基金号51003060) 深圳市科技计划项目(项目号JCYJ201303291 05010137,JCYJ 20150331142303052,ZDSYS201507141105130) 深圳大学科研启动项目(项目号201502)资助
【分类号】:TM911.4
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,本文编号:2023597
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