[發明專利]一種能防止質子交換膜表面起皺的薄膜

在審

• 申請號: 201811099806.5
• 申請日: 2018-09-20
• 公開（公告）號: CN109326808A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 王仁華;邵志剛;孫樹成;介興明;王哲;張樹彬
• 申請（專利權）人: 寶應縣潤華靜電涂裝工程有限公司
• 主分類號: H01M8/1053
• 分類號: H01M8/1053;H01M8/1069;H01M8/1086
• 代理公司: 北京文苑專利代理有限公司 11516
• 代理人: 朱青

本發明公開了一種能防止質子交換膜表面起皺的薄膜。其由含氟質子交換膜和PTFE膜涂布復合制成。本發明制備的薄膜，由含氟質子交換膜和PTFE膜涂布復合制成，涂布液采用多種樹脂和鈦白粉復合的配方，可以將含氟質子交換膜和PTFE膜牢固粘住，增強了膜的強度，并增加了膜的導電率，膜在長期使用的條件下不起皺，增加了膜的使用壽命。

技術領域

本發明屬于質子交換膜技術領域，具體涉及一種能防止質子交換膜表面起皺的薄膜。

背景技術

質子交換膜燃料電池是一種燃料電池，在原理上相當于水電解的“逆”裝置。其單電池由陽極、陰極和質子交換膜組成，陽極為氫燃料發生氧化的場所，陰極為氧化劑還原的場所，兩極都含有加速電極電化學反應的催化劑，質子交換膜作為電解質。工作時相當于一直流電源，其陽極即電源負極，陰極為電源正極。

燃料電池用質子交換膜通常由含氟材料制膜而成。目前所用的質子交換膜厚度通常在15-50um之間，由于含氟材料及厚度的特性，含氟材料的質子交換膜在使用過程中，會有遇水起皺變形的現象，嚴重影響交換膜的使用壽命。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能防止質子交換膜表面起皺的薄膜。

一種能防止質子交換膜表面起皺的薄膜，其由含氟質子交換膜和PTFE膜涂布復合制成。

上述能防止質子交換膜表面起皺的薄膜的制備方法，按照如下步驟進行：

(1)在網紋涂布機上放置PTFE膜，涂布涂膜液；

(2)100-130℃條件下烘干涂膜液，放置同樣寬度的質子交換膜；

(3)壓輥擠壓復合，成型收卷。

所述涂膜液由如下重量份數物質組成：聚乙烯醇縮丁醛20-30份，環氧樹脂60-120份,EVA樹脂30-80份，鈦白粉3-10份。

所述涂膜液還包括樅酸1-3份。

所述涂膜液還包括四氧化釩鉍1-3份。

上述能防止質子交換膜表面起皺的薄膜，所述含氟質子交換膜的制備方法如下：

(1)取0.5-2g硝酸鈰溶解于500-800ml純水中，制得硝酸鈰溶液；將40-80g離子交換容量為0.6-1.2mmol/g的全氟磺酸樹脂，浸入硝酸鈰溶液中，室溫攪拌反應36-72小時；

(2)用純水沖洗樹脂后，將濕樹脂在140-170℃烘箱中進行干燥處理；

(3)取步驟(2)的全氟磺酸鈰干燥樹脂，經氮氣干燥處理18-30小時后將其浸入0.1-0.2mol/L的鹽酸溶液中；

(4)取步驟(3)處理后的全氟磺酸鈰樹脂溶解于二甲基亞砜中，形成20-30％重量比的均勻溶液，采用溶液流延成膜的方法使該溶液在基板上流延成膜，將濕膜在90-110℃預干燥3-8分鐘后于150-180℃熱處理15-30分鐘，獲得含氟質子交換膜。

本發明的有益效果：本發明制備的薄膜，由含氟質子交換膜和PTFE膜涂布復合制成，涂布液采用多種樹脂和鈦白粉復合的配方，可以將含氟質子交換膜和PTFE膜牢固粘住，增強了膜的強度，并增加了膜的導電率，膜在長期使用的條件下不起皺，增加了膜的使用壽命。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明做進一步說明。

實施例1

本實施例含氟質子交換膜的制備方法如下：

(1)取1g硝酸鈰溶解于600ml純水中，制得硝酸鈰溶液；將50g離子交換容量為0.8mmol/g的全氟磺酸樹脂，浸入硝酸鈰溶液中，室溫攪拌反應48小時；