全氟磺酸树脂的性能和应用.pdf

·!“·全氟磺酸树脂的性能和应用胡霞何小瑜李志永 （ 巨化集团技术中心， 浙江衢州 #“$%%$）摘要介绍了全氟磺酸树脂的应用发展概况，讨论了膜的结构、性能以及它们在质子交换膜燃料电池中的应用关健词电池全氟磺酸树脂性能测试全氟磺酸树脂最早由杜邦公司于 为例， 其结构为5#6：?-,“@-,“A!?-,“@ -,A“1?-,“-,A#?-,#A 1 ?-,“A$01#B其中： ! @ # ) !%， “ @ % ) !， # @ % ) “， $ @ “ ) ’ )不同生产商膜产品的比较 见表 !表 !不同生产商膜产品比较商品名中间厚度C !D离子交换容量 CDD=E·FG !吸水率C (制备方法美国杜邦9:; G !! G !!’!“’ H !%%I 2!#% H #挤塑9:; G !!“’# H !“%I 2% ) %I 2一般温度控制在 !之间?进行挤塑成膜的，成单膜后还需加热到软化状态进行复合和增强，所以作为全氟离子膜主要基体材料的全氟磺酸树脂必须具有能熔融加工的性能 @ AB“C 和@ AB“:, 形态的全氟磺酸树脂不能适应熔融加工的 要求， 只有带有末端基团为 @ AB“8 的全氟磺酸树脂适合熔融加工， @ AB“8 基团本身不具有离子交换功能， 它很容易通过与氢氧化钠水溶液反应转变成@ AB“:, 基团D%E。

!热稳定性 全氟磺酸树脂具有良好的热稳定性，它可以在#$$>左右的温度下长时期保持稳定起始分解温 度是指材料在受热状态下随温度上升其质量开始发生变化的温度一般取样品质量减少达到 !F 时的温度作为它的起始温度全氟磺酸树脂起始温度多在 “!$>以上 $后处理 对溶液聚合所得共聚物可采用降低温度和加入水等其他溶剂的办法降低其在介质中的溶解度，使之完全析出由于在聚合过程中会产生一些热不稳定的羧酸或酰氟型端基，同时也还会由于聚合过程中不可避免的一些链转移作用存在少量的低聚物，因而与溶剂分离之后的聚合物不宜直接进行干燥、 造粒和加工， 必须进行必要的端基稳定化处理，以得到高质量的聚合物消除不稳定端基方法有以下几种：;!?过量无水甲醇在高温下保持回流同树脂发生反应 （ 酯化反应） ， 使不稳定基团转换为较为稳定的羧酸甲酯基团BCB#?以惰性气体稀释的元素氟气体处理树脂，使之生成稳定的三氟甲基端基BCB“?用水蒸汽在过热状态下处理树脂，使之生成比较稳定的—“#“#.E5 !4F“#5 I1 ;“#“ % F “ H “ A6AB!7 2“>+/)’2/%( %$ ?/2’2“0 ?/+/)’ B/.>“#./(3 ’(0 B/./(2“3#’2/(3 D#“’2“#“ @ ; %8$-, ; )“->,5“#“4 I#“F&“4 ?4$&“)/$/) -’2/% /( 2#“..%#=X!KM=AK!A3“8$*%& :#,2(*+$,- %-2 K“*3-,&,<5DOO[， NN（[）。