一种含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜的制备方法_3

文档序号:9366055阅读:来源:国知局
净的玻璃板上流延成 膜,然后于60~150°C温度下干燥(进行热亚胺化),即制得三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚 胺膜;
[0054] 将制得的三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜置于丙酮中浸泡30小时以除去多余 的溶剂及未参与反应物,再浸泡于2. 5mol/L硫酸溶液中15小时使其完全质子化,最后用去 离子水将膜反复洗涤3次,以除去表面残留的硫酸至溶液呈中性为止,将膜保存在去离子 水中备用。
[0055] 控制所制得的SPI-TAP0B质子导电膜的厚度范围在10~200ym。
[0056] 上述有机溶剂可由间甲酚替换为:N,N_二甲基甲酰胺、N,N_二甲基乙酰胺、二甲 亚砜或N-甲基-N-吡咯烷酮;沉淀剂可由丙酮替换成甲醇或乙醇。
[0057] 实施例8:
[0058] 在N2保护下,于250mL三口烧瓶中加入4.OmmolBDSA,70mL间甲酚,3.Ommol三 乙胺,室温下不断搅拌至BDSA完全溶解,然后将2.OmmolODA以及I. 33mmol的TAPOB加入 容器中待完全溶解;将8.OmmolNTDA、1. 8g苯甲酸溶解于20ml间甲酚中,并置于恒压滴液 漏斗中缓慢滴加,并将温度升高到50°C下反应15小时,将反应液于干净的玻璃板上流延成 膜,然后于60~150°C温度下干燥(进行热亚胺化),即制得三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚 胺膜;
[0059] 将制得的三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜置于丙酮中浸泡30小时以除去多余 的溶剂及未参与反应物,再浸泡于2.Omol/L硫酸溶液中12小时使其完全质子化,最后用去 离子水将膜反复洗涤3次,以除去表面残留的硫酸至溶液呈中性为止,将膜保存在去离子 水中备用。
[0060] 控制所制得的SPI-TAP0B质子导电膜的厚度范围在10~200ym。
[0061] 上述有机溶剂可由间甲酚替换为:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲 亚砜或N-甲基-N-吡咯烷酮;沉淀剂可由丙酮替换成甲醇或乙醇。
[0062] 实施例9:
[0063] 在N2保护下,于250mL三口烧瓶中加入4.OmmolBDSA,70mL间甲酚,5.Ommol三 乙胺,室温下不断搅拌至BDSA完全溶解,然后将2. 67mmol的TAPOB加入容器中待完全溶 解;将8.OmmolNTDA、1. 5g苯甲酸溶解于20ml间甲酚中,并置于恒压滴液漏斗中缓慢滴加, 并将温度升高到50°C下反应20小时,将反应液于干净的玻璃板上流延成膜,然后于60~ 150°C温度下干燥(进行热亚胺化),即制得三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜;
[0064] 将制得的三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜置于丙酮中浸泡30小时以除去多余 的溶剂及未参与反应物,再浸泡于2.Omol/L硫酸溶液中12小时使其完全质子化,最后用去 离子水将膜反复洗涤3次,以除去表面残留的硫酸至溶液呈中性为止,将膜保存在去离子 水中备用。
[0065] 控制所制得的SPI-TAP0B质子导电膜的厚度范围在10~200 ym。
[0066] 上述有机溶剂可由间甲酚替换为:N,N_二甲基甲酰胺、N,N_二甲基乙酰胺、二甲 亚砜或N-甲基-N-吡咯烷酮;沉淀剂可由丙酮替换成甲醇或乙醇。
[0067] 实施例10 :
[0068] 在队保护下,于2501^三口烧瓶中加入4.0臟〇1805六,8011^间甲酚,5.0臟〇1三乙 胺,室温下不断搅拌至BDSA完全溶解,然后将I.Ommol ODA以及2mmol的TAPOB加入容器 中待完全溶解;将8.Ommol NTDA、1.2g苯甲酸溶解于20ml间甲酚中,并置于恒压滴液漏斗 中缓慢滴加,并将温度升高到50°C下反应20小时,将反应液于干净的玻璃板上流延成膜, 然后于60~150°C温度下干燥(进行热亚胺化),即制得三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺 膜;
[0069] 将制得的三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜置于丙酮中浸泡30小时以除去多余 的溶剂及未参与反应物,再浸泡于2.Omol/L硫酸溶液中12小时使其完全质子化,最后用去 离子水将膜反复洗涤3次,以除去表面残留的硫酸至溶液呈中性为止,将膜保存在去离子 水中备用。
[0070] 控制所制得的SPI-TAP0B质子导电膜的厚度范围在10~200 ym。
[0071] 上述有机溶剂可由间甲酚替换为:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲 亚砜或N-甲基-N-吡咯烷酮;沉淀剂可由丙酮替换成甲醇或乙醇。
[0072] 实施例11 :
[0073] -种含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜的制备方法,步骤为:
[0074] a、配料:按1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐(简称NTDA)8mmol、2, 2' -双磺酸联苯胺(简称 BDSA)I. 6mmol、4, 4' -二氨基二苯醚(简称ODA) 2mmol、1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯(简 称TAP0B)2. 93mmol、催化剂苯甲酸9. 6mmol、释放剂三乙胺4. 8mmol、溶剂间甲酚60mL的比 例取各组分原料;
[0075] b、制备三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜:在氮气(N2)保护下,将2, 2'-双磺酸 联苯胺和三乙胺、以及总体积1/2(即30mL)的间甲酚投入到反应器(例如:三颈瓶等)中, 于室温下搅拌至固体物溶解,然后把1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯和4, 4' -二氨基二苯醚 加入,搅拌至(固体物全部)溶解;将1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于余下的间甲 酚溶剂中并置于恒压滴液漏斗内,(开始缓慢)滴加到上述反应器中,搅拌下加热至40°C, 在此温度下反应24小时,将反应后物料倒在(干净的)玻璃板上流延成膜,膜的厚度范围 控制为10ym,然后于60~150°C温度下干燥10~30小时,即制得三乙胺盐型的支化磺化 聚酰亚胺膜;
[0076] c、制备含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜:将制得的三乙胺盐型的支化磺化 聚酰亚胺膜置于有机溶剂中浸泡10个小时(除去多余溶剂以及为参与反应的物质)后,取 出再置于I.Omol/L的硫酸水溶液中浸泡36小时,将膜取出,用去离子水洗涤2~4次至中 性(pH6~7),即制得含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜,浸泡于去离子水中保存待 用。
[0077] 实施例12 :
[0078] -种含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜的制备方法,步骤为:
[0079] a、配料:按1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐(简称NTDA)8mmol、2, 2' -双磺酸联苯胺(简 称BDSA) 3. 2mmol、4, 4' -二氨基二苯醚(简称ODA)I. 6mmol、1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯 (简称TAP0B)2. 13mmol、催化剂苯甲酸16mmol、释放剂三乙胺19. 2mmol、溶剂间甲酚185mL 的比例取各组分原料;
[0080] b、制备三乙胺盐型的支化磺化聚酰亚胺膜:在氮气(N2)保护下,将2, 2'-双磺酸 联苯胺和三乙胺、以及总体积4/5(即148mL)的间甲酚投入到反应器(例如:三颈瓶等)中, 于室温下搅拌至固体物溶解,然后把1,3, 5-三(4-氨基苯氧基)苯和4, 4' -二氨基二苯醚 加入,搅拌至(固体物全部)溶解;将1,4, 5, 8-萘四甲酸二酐和苯甲酸溶解于余下的间甲 酚溶剂中并置于恒压滴液漏斗内,(开始缓慢)滴加到上述反应器中,搅拌下加热至l〇〇°C, 在此温度下反应15小时,将反应后物料倒在(干净的)玻璃板上流延成膜,膜的厚度范围 控制为200ym,然后于60~150°C温度下干燥10~30小时,即制得三乙胺盐型的支化磺 化聚酰亚胺膜;
[0081] c、制备含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜:将制得的三乙胺盐型的支化磺化 聚酰亚胺膜置于有机溶剂中浸泡30个小时(除去多余溶剂以及为参与反应的物质)后,取 出再置于2. 5mol/L的硫酸水溶液中浸泡10小时,将膜取出,用去离子水洗涤2~4次至中 性(pH6~7),即制得含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电膜,浸泡于去离子水中保存待 用。
[0082] 实施例13 :
[0083] -种含支化结构的磺化聚酰亚胺质子导电
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