一种增强型复合高分子电解质膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111952648B

    公开(公告)日:2022-03-11

    申请号:CN202010861710.9

    申请日:2020-08-25

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明涉及燃料电池技术领域,尤其涉及一种增强型复合高分子电解质膜及其制备方法和应用。本发明提供的增强型复合高分子电解质膜以结晶型聚芳醚酮多孔膜为增强基质,可以提高复合膜的化学、机械及尺寸稳定性,降低复合高分子电解质膜的燃料渗透率;所述含有羧基、磺酸基或磷酸基的聚芳醚酮与结晶型聚芳醚酮多孔膜具有相同或者相似的结构,能与所述结晶型聚芳醚酮多孔膜形成良好的界面相互作用,提高电解质膜的稳定性;并且电解质膜表面的酸性基团能够与填充的离子交换树脂形成氢键,提高了在含水时抑制离子交换膜拉伸应力的效果。所述增强型复合高分子电解质膜兼具了长期稳定性、耐溶剂、耐高温和能与离子交换树脂产生强相互作用的特点。

    一种增强型复合高分子电解质膜及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN111952648A

    公开(公告)日:2020-11-17

    申请号:CN202010861710.9

    申请日:2020-08-25

    申请人: 吉林大学

    摘要: 本发明涉及燃料电池技术领域,尤其涉及一种增强型复合高分子电解质膜及其制备方法和应用。本发明提供的增强型复合高分子电解质膜以结晶型聚芳醚酮多孔膜为增强基质,可以提高复合膜的化学、机械及尺寸稳定性,降低复合高分子电解质膜的燃料渗透率;所述含有羧基、磺酸基或磷酸基的聚芳醚酮与结晶型聚芳醚酮多孔膜具有相同或者相似的结构,能与所述结晶型聚芳醚酮多孔膜形成良好的界面相互作用,提高电解质膜的稳定性;并且电解质膜表面的酸性基团能够与填充的离子交换树脂形成氢键,提高了在含水时抑制离子交换膜拉伸应力的效果。所述增强型复合高分子电解质膜兼具了长期稳定性、耐溶剂、耐高温和能与离子交换树脂产生强相互作用的特点。

    一种孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110105604A

    公开(公告)日:2019-08-09

    申请号:CN201910384166.0

    申请日:2019-05-09

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜、制备方法及其应用,属于高分子材料技术领域。是将可溶性聚芳醚酮前驱体溶液通过浸没相转化法、水蒸气诱导相转化法或模板法制备多孔膜,然后再经酸化和热处理使其结晶,从而制备得到本发明所述的孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜;所制备的孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜的结晶度为26~29%,孔径范围为0.01~5μm,孔隙率为50~80%,孔形貌为指状孔或海绵状孔,厚度为10~130μm。所述方法操作简单,成本低廉,可规模化生产,并且浸没相转化法、水蒸气诱导相转化法无需外部助剂,进一步节约了工艺成本,可广泛应用于燃料电池、超级电容器、锂离子电池及超滤膜等。

    一种高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107236123B

    公开(公告)日:2019-04-30

    申请号:CN201710466439.7

    申请日:2017-06-20

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C08G65/40 C08K3/04 C08J9/26

    摘要: 一种高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料及其制备方法,属于特种工程塑料技术领域。是将增强材料均匀分散在环丁砜溶剂中,再加入双酚单体、双氟单体、无水碳酸钠和二甲苯,在170~230℃搅拌反应带水2~3小时,然后放出二甲苯和反应生成的水,升温至240~260℃持续搅拌3~4小时;冷却至160~170℃并加入三官能度单体,加入上步放出的二甲苯,在170~230℃搅拌反应2~3小时;升温至240~260℃持续搅拌0.1~2小时,将反应物倒入240~260℃的模具中;冷却至室温后置于纯净水中,加热煮沸5~8小时,换水;重复煮沸、换水步骤15~20次;最后于50~100℃真空干燥5~10小时、150~200℃真空干燥3~10小时,即得到高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料。所得聚醚醚酮泡沫具有致密的孔结构,并具有较高的机械强度。

    一种孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110105604B

    公开(公告)日:2022-02-01

    申请号:CN201910384166.0

    申请日:2019-05-09

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜、制备方法及其应用,属于高分子材料技术领域。是将可溶性聚芳醚酮前驱体溶液通过浸没相转化法、水蒸气诱导相转化法或模板法制备多孔膜,然后再经酸化和热处理使其结晶,从而制备得到本发明所述的孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜;所制备的孔径可调的结晶型聚芳醚酮多孔膜的结晶度为26~29%,孔径范围为0.01~5μm,孔隙率为50~80%,孔形貌为指状孔或海绵状孔,厚度为10~130μm。所述方法操作简单,成本低廉,可规模化生产,并且浸没相转化法、水蒸气诱导相转化法无需外部助剂,进一步节约了工艺成本,可广泛应用于燃料电池、超级电容器、锂离子电池及超滤膜等。

    一种高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN107236123A

    公开(公告)日:2017-10-10

    申请号:CN201710466439.7

    申请日:2017-06-20

    申请人: 吉林大学

    IPC分类号: C08G65/40 C08K3/04 C08J9/26

    摘要: 一种高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料及其制备方法,属于特种工程塑料技术领域。是将增强材料均匀分散在环丁砜溶剂中,再加入双酚单体、双氟单体、无水碳酸钠和二甲苯,在170~230℃搅拌反应带水2~3小时,然后放出二甲苯和反应生成的水,升温至240~260℃持续搅拌3~4小时;冷却至160~170℃并加入三官能度单体,加入上步放出的二甲苯,在170~230℃搅拌反应2~3小时;升温至240~260℃持续搅拌0.1~2小时,将反应物倒入240~260℃的模具中;冷却至室温后置于纯净水中,加热煮沸5~8小时,换水;重复煮沸、换水步骤15~20次;最后于50~100℃真空干燥5~10小时、150~200℃真空干燥3~10小时,即得到高强度聚芳醚酮多孔泡沫材料。所得聚醚醚酮泡沫具有致密的孔结构,并具有较高的机械强度。

    一种结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110184744B

    公开(公告)日:2022-01-21

    申请号:CN201910384665.X

    申请日:2019-05-09

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜、制备方法及其应用,属于静电纺丝技术领域。本发明利用静电纺丝技术,采用可溶性聚芳醚酮——聚芳醚酮‑1,3‑二氧戊环或聚芳醚酮亚胺溶液,制备结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜。本发明所述方法操作简单,无需外部助剂,成本低廉,可规模化生产,突破了聚芳醚酮在有机溶剂中不能溶解带来的加工方法的限制,保留了结晶型聚芳醚酮的耐热、耐辐射、耐化学腐蚀、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨损、良好的阻燃性和优异的力学性能。本发明制备的结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜具有可控的纤维直径和厚度,无需外部助剂和高温处理,能在严苛条件下正常使用,可在燃料电池、超级电容器及锂离子电池中到得应用。

    一种结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜、制备方法及其应用

    公开(公告)号:CN110184744A

    公开(公告)日:2019-08-30

    申请号:CN201910384665.X

    申请日:2019-05-09

    申请人: 吉林大学

    摘要: 一种结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜、制备方法及其应用,属于静电纺丝技术领域。本发明利用静电纺丝技术,采用可溶性聚芳醚酮——聚芳醚酮-1,3-二氧戊环或聚芳醚酮亚胺溶液,制备结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜。本发明所述方法操作简单,无需外部助剂,成本低廉,可规模化生产,突破了聚芳醚酮在有机溶剂中不能溶解带来的加工方法的限制,保留了结晶型聚芳醚酮的耐热、耐辐射、耐化学腐蚀、耐疲劳、耐冲击、抗蠕变、耐磨损、良好的阻燃性和优异的力学性能。本发明制备的结晶型聚芳醚酮纳米纤维膜具有可控的纤维直径和厚度,无需外部助剂和高温处理,能在严苛条件下正常使用,可在燃料电池、超级电容器及锂离子电池中到得应用。