一种具有跨膜分布纳米纤维结构的质子交换膜及其制备方法与流程

文档序号:12480612阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种具有跨膜分布纳米纤维结构的质子交换膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

以磺化非氟烃类聚合物为原料,采用溶液喷射纺丝法制备质子传导纳米纤维毡;

以热塑性树脂为原料,采用溶液喷射纺丝法制备基质纳米纤维毡;

将所述基质纳米纤维毡和质子传导纳米纤维毡间隔层叠铺叠成夹心状纳米纤维毡;所述基质纳米纤维毡为芯层,所述质子传导纳米纤维毡为面层;

将所述夹心状纳米纤维毡热压,得到具有跨膜分布纳米纤维结构的质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述磺化非氟烃类聚合物为磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮、磺化聚苯并咪唑和磺化聚酰亚胺中的一种或几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热塑性树脂为聚偏氟乙烯、聚丙烯和聚酯中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1~3任意一项所述的制备方法,其特征在于,所述质子传导纳米纤维毡热压前的厚度为50~150μm;所述基质纳米纤维毡热压前的厚度为50~100μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述夹心状纳米纤维毡中基质纳米纤维毡的质量为夹心状纳米纤维毡总质量的10~40%。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述热压的温度为170~190℃;所述热压的压力为5~15MPa;所述热压的时间为20~60min。

7.根据权利要求1、4或6所述的制备方法,其特征在于,所述热压前还包括预热;所述预热的温度为120~160℃;所述预热的时间为1~8min。

8.权利要求1~7任意一项所述制备方法制备的具有跨膜分布纳米纤维结构的质子交换膜,包括热塑性树脂基质层和跨膜分布的质子传导纳米纤维。

9.根据权利要求8所述的质子交换膜,其特征在于,所述质子交换膜的厚度为40~120μm。

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