交联结构磺化聚醚醚酮质子交换膜的制备与性能
来源期刊：高分子材料科学与工程2017年第11期
论文作者：岳杰 刘继元 赵春霞 李云涛 何达 何浏
文章页码：132 - 138
关键词：质子交换膜;交联结构;含硅二胺;磺化聚醚醚酮;阻醇性;
摘 要：采用3种具有不同链段长度、分子结构的硅氧烷二胺与磺化聚醚醚酮（SPEEK）反应,制备了3种具有不同交联结构的磺化聚醚醚酮质子交换膜。通过傅里叶变换红外光谱证实了交联结构的存在。通过热重分析仪、万能材料试验机和电化学综合站,研究了不同硅氧烷交联结构对质子交换膜的力学性能、热稳定性、水中尺寸稳定性、甲醇渗透率、可交换阳离子容量和质子传导率等性能的影响。结果表明,交联改性可大幅度提高SPEEK膜的力学性能、阻醇性能以及尺寸稳定性。使用含苯环结构的硅氧烷二胺（PMS）制备的交联结构质子交换膜具有最好的综合性能。相较于SPEEK纯膜,SPEEK/PMS交联质子膜的甲醇渗透系数由2.28×10-6 cm2/s减小到1.89×10-7 cm2/s,有效选择性是纯膜的5.6倍,溶胀比降低了59.7%。
岳杰1,2，刘继元2，赵春霞2，李云涛1,2，何达2，何浏2
1. 西南石油大学油气藏地质开发工程国家重点实验室2. 西南石油大学材料科学与工程学院
摘 要：采用3种具有不同链段长度、分子结构的硅氧烷二胺与磺化聚醚醚酮（SPEEK）反应,制备了3种具有不同交联结构的磺化聚醚醚酮质子交换膜。通过傅里叶变换红外光谱证实了交联结构的存在。通过热重分析仪、万能材料试验机和电化学综合站,研究了不同硅氧烷交联结构对质子交换膜的力学性能、热稳定性、水中尺寸稳定性、甲醇渗透率、可交换阳离子容量和质子传导率等性能的影响。结果表明,交联改性可大幅度提高SPEEK膜的力学性能、阻醇性能以及尺寸稳定性。使用含苯环结构的硅氧烷二胺（PMS）制备的交联结构质子交换膜具有最好的综合性能。相较于SPEEK纯膜,SPEEK/PMS交联质子膜的甲醇渗透系数由2.28×10-6 cm2/s减小到1.89×10-7 cm2/s,有效选择性是纯膜的5.6倍,溶胀比降低了59.7%。
关键词：质子交换膜;交联结构;含硅二胺;磺化聚醚醚酮;阻醇性;
