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新型磺化聚醚醚酮与磷钨酸复合膜的制备和性能研究

周济  
【摘要】:我们主要经过重氮盐反应,偶联和还原的方法合成了下列双酚单体,(3-甲基苯)对苯二酚,(3-三氟甲基苯)对苯二酚,(3,5-二三氟甲基苯)对苯二酚,并与氟酮及磺化氟酮进行亲核取代缩聚反应,得到了高分子量的SMPEEK,SFPEEK 及SFFPEEK三个系列的磺化共聚物。磺化度通过调节磺化氟酮与未磺化双氟单体氟酮的投料比来控制。并用溶液浇铸方法制备了其系列聚合物膜及聚合物/杂多酸复合膜。 利用红外光谱、核磁共振光谱、DSC、TGA 等手段对聚合物进行了表征和性能评价。杂多酸粒子的引入,降低了膜的吸水性,同时提高了膜的质子导电性,特别是在高温时其较强的固水能力及本身的质子传导性能,会在一定程度上减小膜在高于水沸点时,因水的蒸发而导致的质子传导性能的下降。侧基的引入增强了膜的吸水性能。氟原子的引入降低了膜的水溶胀性,同时也增大了侧基空间,使高磺化度时的高温吸水率极剧增大。侧链型磺化聚合物具有较低的热稳定性,分解温度仍在200℃以上,满足质子交换膜材料热稳定性要求。 期望本论文的工作能应用于新型质子交换膜材料的开发和应用中。


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