膜的制備方法,步驟為:
[0084] a、配料:按1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐(簡稱NTDA)8mmol、2, 2' -雙磺酸聯(lián)苯胺(簡 稱8034)4臟〇1、4,4'-二氨基二苯醚(簡稱004)0.8臟〇1、1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯 (簡稱TAP0B)2. 13mmol、催化劑苯甲酸13mmol、釋放劑三乙胺12mmol、溶劑間甲酚120mL的 比例取各組分原料;
[0085] b、制備三乙胺鹽型的支化磺化聚酰亞胺膜:在氮?dú)猓∟2)保護(hù)下,將2, 2'-雙磺酸 聯(lián)苯胺和三乙胺、以及總體積2/3(即80mL)的間甲酚投入到反應(yīng)器(例如:三頸瓶等)中, 于室溫下攪拌至固體物溶解,然后把1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯和4, 4' -二氨基二苯醚 加入,攪拌至(固體物全部)溶解;將1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于余下的間甲 酚溶劑中并置于恒壓滴液漏斗內(nèi),(開始緩慢)滴加到上述反應(yīng)器中,攪拌下加熱至70°C, 在此溫度下反應(yīng)20小時(shí),將反應(yīng)后物料倒在(干凈的)玻璃板上流延成膜,膜的厚度范圍 控制為110ym,然后于60~150°C溫度下干燥10~30小時(shí),即制得三乙胺鹽型的支化磺 化聚酰亞胺膜;
[0086] c、制備含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜:將制得的三乙胺鹽型的支化磺化 聚酰亞胺膜置于有機(jī)溶劑中浸泡20個(gè)小時(shí)(除去多余溶劑以及為參與反應(yīng)的物質(zhì))后,取 出再置于I. 8mol/L的硫酸水溶液中浸泡23小時(shí),將膜取出,用去離子水洗滌2~4次至中 性(pH6~7),即制得含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜,浸泡于去離子水中保存待 用。
[0087] 實(shí)施例14~20 :
[0088] -種含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的制備方法,步驟為:
[0089] a、配料:按1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐(簡稱NTDA)8mmol、2, 2' -雙磺酸聯(lián)苯胺(簡 稱BDSA)L6 ~6. 4mmol、4, 4' -二氛基二苯釀(簡稱 0DA) 0 ~I.Bmmol. 1, 3, 5-三(4-氛基 苯氧基)苯(簡稱TAP0B) 0? 32~4mmol、催化劑苯甲酸9. 6~16mmol、釋放劑三乙胺4. 8~ 19. 2mmol、溶劑間甲酚60~185mL的比例取各組分原料;
[0090] 各實(shí)施例中各組分原料的具體用量見下表:
[0093] b、制備三乙胺鹽型的支化磺化聚酰亞胺膜:在氮?dú)猓∟2)保護(hù)下,將2, 2'-雙磺酸 聯(lián)苯胺和三乙胺、以及總體積1/2~4/5的間甲酚投入到反應(yīng)器(例如:三頸瓶等)中,于 室溫下攪拌至固體物溶解,然后把1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯和4, 4'-二氨基二苯醚 加入,攪拌至(固體物全部)溶解;將1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于余下的間甲 酚溶劑中并置于恒壓滴液漏斗內(nèi),(開始緩慢)滴加到上述反應(yīng)器中,攪拌下加熱至40~ 100°C,在此溫度下反應(yīng)15~24小時(shí),將反應(yīng)后物料倒在(干凈的)玻璃板上流延成膜,膜 的厚度范圍控制為10~200ym,然后于60~150°C溫度下干燥10~30小時(shí),即制得三乙 胺鹽型的支化磺化聚酰亞胺膜;
[0094] c、制備含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜:將制得的三乙胺鹽型的支化磺化 聚酰亞胺膜置于有機(jī)溶劑中浸泡10~30個(gè)小時(shí)(除去多余溶劑以及為參與反應(yīng)的物質(zhì)) 后,取出再置于I. 〇~2. 5mol/L的硫酸水溶液中浸泡10~36小時(shí),將膜取出,用去離子水 洗滌2~4次至中性(pH6~7),即制得含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜,浸泡于去 離子水中保存待用。
[0095] 上述實(shí)施例11~20中:所述制得的含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的厚 度范圍可以為10~200um。
[0096] 上述實(shí)施例11~20中:步驟c中所述的有機(jī)溶劑較好的為甲醇、乙醇、丙酮中的 一種或兩種以上的混合物。
[0097] 上述實(shí)施例11~20中:步驟a和步驟b中所述溶劑間甲酚可以替換為N,N-二甲 基甲酰胺(簡稱DMF)、N,N-二甲基乙酰胺(簡稱DMAc)、二甲亞砜(簡稱DMS0)、以及N-甲 基-N-吡咯烷酮(簡稱NMP)的一種或兩種以上的混合物。
[0098] 上述實(shí)施例中:所述60~150°C溫度下干燥較好的是:在60~150°C的溫度范圍 內(nèi),從60°C開始,每隔20°C作為一個(gè)梯度逐漸升溫進(jìn)行干燥,在各溫度下分別干燥2~5小 時(shí)。
[0099] 上述實(shí)施例中:所采用的各原料均為市售產(chǎn)品。
[0100] 上述實(shí)施例中:所述組分原料的用量單位中,mmol即為毫摩爾、mL即為毫升。
[0101] 本
【發(fā)明內(nèi)容】
及上述實(shí)施例中未具體敘述的技術(shù)內(nèi)容同現(xiàn)有技術(shù)。
[0102] 上述實(shí)施例中:各步驟中的工藝參數(shù)(溫度、時(shí)間、濃度等)和各組分用量數(shù)值等 為范圍的,任一點(diǎn)均可適用。
[0103] 本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,本
【發(fā)明內(nèi)容】
所述均可實(shí)施并具有所述良好效果。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的制備方法,其特征是步驟為: a、 配料:按1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐8 mmol、2, 2'-雙磺酸聯(lián)苯胺1.6~6. 4 mmol、 4, 4' -二氨基二苯釀0~L 6 mmol、1, 3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯0? 32~4 mmol、催化劑 苯甲酸9. 6~16謹(jǐn)〇1、釋放劑三乙胺4. 8~19. 2謹(jǐn)〇1、溶劑間甲酸60~185 mL的比例 取各組分原料; b、 制備三乙胺鹽型的支化磺化聚酰亞胺膜:在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2, 2'-雙磺酸聯(lián)苯胺 和三乙胺、以及總體積1/2~4/5的間甲酚投入到反應(yīng)器中,于室溫下攪拌至固體物溶 解,然后把1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯和4, 4' -二氨基二苯醚加入,攪拌至溶解;將 1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于余下的間甲酚溶劑中并置于恒壓滴液漏斗內(nèi),滴加 到上述反應(yīng)器中,攪拌下加熱至40~100°C,在此溫度下反應(yīng)15~24小時(shí),將反應(yīng)后物料 倒在玻璃板上流延成膜,膜的厚度范圍控制為10~200 y m,然后于60~150°C溫度下干燥 10~30小時(shí),即制得三乙胺鹽型的支化磺化聚酰亞胺膜; c、 制備含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜:將制得的三乙胺鹽型的支化磺化聚酰 亞胺膜置于有機(jī)溶劑中浸泡10~30個(gè)小時(shí)后,取出再置于I. 0~2. 5 mol/L的硫酸水溶 液中浸泡10~36小時(shí),將膜取出,用去離子水洗滌2~4次至中性,即制得含支化結(jié)構(gòu)的 磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜,浸泡于去離子水中保存待用。2. 按權(quán)利要求1所述含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的制備方法,其特征是: 步驟c中所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮中的一種或兩種以上的混合物。3. 按權(quán)利要求1或2所述含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的制備方法,其特征 是:步驟a和步驟b中所述溶劑間甲酚替換為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二 甲亞砜、以及N-甲基-N-吡咯烷酮的一種或兩種以上的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜的制備方法,其特征是:在氮?dú)獗Wo(hù)下,將2,2ˊ-雙磺酸聯(lián)苯胺、間甲酚和三乙胺投入反應(yīng)器中,于室溫下攪拌至固體物溶解,將1,3,5-三(4-氨基苯氧基)苯、4,4ˊ-二氨基二苯醚加入攪拌至溶解,將1,4,5,8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于間甲酚并置于恒壓滴液漏斗中,滴加到反應(yīng)器中,攪拌并加熱至40~100℃,反應(yīng)15~24小時(shí);將反應(yīng)后物料倒在玻璃板上流延成膜,然后于60~150℃干燥10~30小時(shí),再經(jīng)干燥、浸泡、洗滌,即制得含支化結(jié)構(gòu)的磺化聚酰亞胺質(zhì)子導(dǎo)電膜;該質(zhì)子導(dǎo)電膜適用于全釩氧化還原液流電池與燃料電池中,性能良好。
【IPC分類】H01M2/16, C08G73/10, C08J7/14, C08J5/22
【公開號(hào)】CN105085913
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510504584
【發(fā)明人】張亞萍, 張帥, 黃小東, 張紅平, 張永德, 羅學(xué)剛
【申請(qǐng)人】西南科技大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日