[发明专利]一种改性聚偏氟乙烯一步接枝磺酸甜菜碱(SBMA)质子交换膜的制备方法

摘要

发明涉及一种改性聚偏氟乙烯一步接枝磺酸甜菜碱质子交换膜的制备方法，属于燃料电池电解质膜材料领域。本发明首先在氮气气氛中，将聚偏氟乙烯溶于二甲基亚砜中，加热搅拌使聚偏氟乙烯充分溶解，加入季铵碱的醇溶液，一段时间后，加热挥发未反应完的季铵碱及其相关氟化物产物，得到改性的聚偏氟乙烯溶液。同时将一定量的磺酸甜菜碱（SSA）和引发剂加入上述溶液中，加热并在氮气气氛中反应，冷却后将溶液铺于玻璃板上，真空干燥成膜，即得到改性聚偏氟乙烯接枝磺酸甜菜碱质子交换膜。本发明制备的改性聚偏氟乙烯接枝磺酸甜菜碱质子交换膜，尺寸稳定性良好、甲醇渗透率小，简化了合成步骤，便于工业生产。

主权项

一种改性聚偏氟乙烯一步接枝磺酸甜菜碱质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体制备方法如下：（1）称取一定质量聚偏氟乙烯于二甲基亚砜中，其中每克聚偏氟乙烯需二甲基亚砜15～20mL，在油浴锅中加热60～80℃下搅拌0.5～1h，得到透明溶液A；（2）按溶液A与2.77mol/L季铵碱醇溶液的体积比为50：0.3～1.2量取一定体积的季铵碱醇溶液缓慢加入溶液A中，制得溶液B，同时在氮气气氛中30‑40℃磁力搅拌1～2h，得到溶液C；（3）按PVDF粉体、磺酸甜菜碱(SBMA)、过氧化苯甲酰各成分质量份配比分别为88～68份，10～30份，2份，称取磺酸甜菜碱(SBMA)溶于溶液C中，加热搅拌使其溶解，再加入引发剂过氧化苯甲酰，在氮气气氛中油浴加热80～90℃，反应24h后，将溶液铺于干净玻璃板上，90～100℃真空干燥8h，即得到改性聚偏氟乙烯一步接枝磺酸甜菜碱质子交换膜。