[發明專利]一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201310277150.2
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103367781A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 何少劍;錢紅雪;李恒陽;劉鑫;林俊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學
• 主分類號: H01M8/10
• 分類號: H01M8/10;C08F253/00;C08F279/02;C08F291/00;C08J7/14;C08J5/22;C08J3/24
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 薄觀玖

1.一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述質子交換膜是由基體橡膠材料、金屬不飽和磺酸鹽、硫化活性劑、硫化促進劑和硫磺按比例均勻混合組成，其各組分質量份數配比如下：?

（1）基體橡膠材料100份；?

（2）金屬不飽和磺酸鹽20～100份；?

（3）硫化活性劑3～10份；?

（4）硫化促進劑2～5份；?

（5）硫磺20～60份。?

2.根據權利要求1所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述基體橡膠材料為天然橡膠、順丁橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠中的一種或多種。?

3.根據權利要求1所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述金屬不飽和磺酸鹽為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸鈉、苯乙烯基磺酸鈉和烯丙基磺酸鈉中的一種或多種。?

4.根據權利要求1所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述硫化活性劑為氧化鋅、氧化鎂和硬脂酸鋅中的一種或多種。?

5.根據權利要求1所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述硫化促進劑為二苯胍、2,2'-二硫代二苯并噻唑和2-硫醇基苯駢噻唑中的一種或多種。?

6.根據權利要求1所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物質子交換膜，其特征在于：所述硫磺為可溶性硫磺，其純度≧98%。?

7.如權利要求1～7任意一條權利要求所述的一種硫磺改性的熱固性聚合物?質子交換膜的制備方法，其特征在于，在高溫作用下同時進行橡膠的原位磺酸化改性以及原位硫磺改性，具體步驟如下：?

a.在開煉機或密煉機中將基體橡膠材料、金屬不飽和磺酸鹽、硫化活性劑、硫化促進劑、硫磺混合均勻，制成混煉膠；?

b.將步驟a所得的混煉膠在平板硫化機中高溫熱壓成薄膜，壓力為15MPa，溫度為150～180℃，時間為1～3h，制得薄膜厚度為100～300μm；?

c.將步驟b所得的薄膜用濃度為0.5mol/L～2mol/L的硫酸水溶液浸泡處理，溫度為50～90℃，時間為18～36小時，然后再用去離子水進行清洗直到pH值為6～7，最后在60～80℃溫度下下真空干燥12～24小時得到質子交換膜。?