[发明专利]一种碱性膜燃料电池用聚苯醚阴离子交换膜

摘要

本发明涉及燃料电池关键材料的制备，具体地说是一种碱性膜燃料电池用阴离子交换膜及其制备方法。该方法包括以下步骤：以溴代聚苯醚（BPPO）为基本结构，采用两端为N,N-二甲基胺的C1～C20烷基链或C2～C20醚氧链化合物为交联剂与溴代聚苯醚按不同比例进行交联反应，控制投料比使溴代聚苯醚过量；使用交联后的聚苯醚树脂与1号位N原子上带有C1～C20烷基或C2～C20醚氧链的咪唑进行反应，制得新型交联咪唑鎓聚苯醚树脂，通过流延法成膜；经碱处理得到阴离子交换膜。本发明制备工艺简单，成本低廉，所制备的阴离子交换膜电导率高、稳定性强，适合碱性燃料电池方面的应用。

主权项

一种燃料电池用阴离子交换膜，其特征在于：以溴代聚苯醚（BPPO，化合物1）为基本结构，采用两端为N,N‑二甲基胺的C1～C20烷基链或C2～C20醚氧链化合物为交联剂与溴代聚苯醚按不同比例进行交联反应，控制投料比使溴代聚苯醚过量；使用交联后的聚苯醚树脂与1号位N原子上带有C1～C20烷基或C2～C20醚氧链的咪唑进行反应，制得新型交联咪唑季铵化聚苯醚树脂，通过流延法成膜；经碱处理得到阴离子交换膜; 所述两端为N,N‑二甲基胺的C1～C20烷基链化合物，(CH2)n(n为小于等于20的正整数)，优选为n=3‑10，结构通式为： （化合物2）所述两端为N,N‑二甲基胺的C2～C20醚氧链化合物，(CH2)x，(CH2)y(x=1‑19的整数，y=1‑19的整数，x+y=2‑20的整数)，n为1‑10的整数，结构通式为： （化合物3）所述1号位N原子上带有C1～C20烷基链的咪唑，(CH2)n(n=0‑19的整数)，优选为n=0‑5，结构通式为： （化合物4）所述1号位N原子上带有C2～C20醚氧链的咪唑，(CH2)x，(CH2)y(x=1‑19的整数，y=1‑19的整数，x+y=2‑20的整数)，n为1‑10的整数，结构通式为： （化合物5）所述两端为N,N‑二甲基胺的C1～C20烷基链化合物交联聚苯醚，(CH2)n(n为小于等于20的正整数)，优选为n=3‑10，结构通式为： （化合物6）所述两端为N,N‑二甲基胺的C2～C20醚氧链化合物交联聚苯醚，(CH2)x，(CH2)y(x=1‑19的整数，y=1‑19的整数，x+y=2‑20的整数)，n为1‑10的整数，结构通式为： （化合物7）所述咪唑季铵化两端为N,N‑二甲基胺的C1～C20烷基链化合物交联聚苯醚结构通式为： （化合物8）所述咪唑季铵化两端为N,N‑二甲基胺的C2～C20醚氧链化合物交联聚苯醚结构通式为： （化合物9）。