文献类型：期刊文章

作　　者：汪称意[1,2] 周远鹏[1] 徐常[1] 赵晓燕[1,2] 李坚[1] 任强[1]

Chen-yi Wang;Yuan-peng Zhou;Chang Xu;Xiao-yan Zhao;Jian Li;Qiang Ren(Jiangsu Key Laboratory of Environmentally Friendly Polymeric Materials,School of Materials Science and Engineering Changzhou University,Changzhou 213164;State Key Laboratory of Molecular Engineering of Polymers,Fudan University,Shanghai 200433)

机构地区：[1]常州大学材料科学与工程学院江苏省环境友好高分子材料重点实验室,常州213164 [2]复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室,上海200433

出　　处：《高分子学报》

基　　金：国家自然科学基金(基金号21404016);江苏省"六大高峰"高层次人才计划(项目号XCL-078);江苏省研究生科研创新计划(项目号KYCX17-2088);复旦大学聚合物分子工程国家重点实验室开放基金(基金号K2017-35)资助项目

年　　份：2018

卷　　号：28

期　　号：9

起止页码：1194-1201

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2017、CAS、CSCD、CSCD2017_2018、IC、JST、PL、RCCSE、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：为进一步改善芳香型磺化聚合物质子交换膜材料的离子传导率、尺寸稳定性和耐化学氧化稳定性,从聚合物结构设计出发,首先利用9,9-双(3-苯基-4-羟基)苯基芴与4,4′-(六氟异亚丙基)二苯酚、1,4-二(4-氟苯甲酰基)苯经芳香亲核缩聚合成了一系列含芴和苯侧基结构新型聚芳醚酮聚合物(4-PAEK-xx),进一步通过温和的后磺化反应,制备了一系列含多磺酸结构侧链型聚芳醚酮质子交换膜(4-SPAEK-xx).对所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜的结构和性能分别进行了表征分析.结果表明,该类质子交换膜具有适中的吸水率和较低的溶胀率,80°C时的吸水率和溶胀率分别在21%~51.2%和7.4%~17.2%.该类聚芳醚酮质子交换膜展现出了良好的离子传导性,80°C时的离子传导率在115~171 mS/cm,其中4-PAEK-45膜(离子交换容量为2.12 mequiv/g)的离子传导率已经超过了商品化的Nafion膜.此外,所制备的侧链型聚芳醚酮质子交换膜还表现出了良好的热稳定性、力学性能和耐化学氧化性.磺化膜优良的综合性能主要归因于侧链多磺酸结构和长尺寸含氟疏水结构单元的同时引入,其中侧链多磺酸结构的引入降低了主链磺化结构单元的比例,同时使亲水性的磺酸基团与分子主链分隔开来;而长尺寸含氟疏水性结构单元的引入进一步提高了膜材料的尺寸稳定性和耐氧化稳定性.

关 键 词：磺化聚芳醚酮  质子交换膜 质子传导率 溶胀率 化学氧化稳定性  

分 类 号：TB383.2[材料类] TM911.4]