关键词:质子交换膜;聚苯并咪唑;微波合成;质子传导率;Proton exchange membrane;Polybenzimidazole;Microwave synthesis;Proton conductivity
摘 要:采用微波合成法,调整己二酸和2,6-吡啶二甲酸2种二酸单体的配比,使其与联苯四胺进行三元共聚,制备出一系列新型含脂肪链结构的聚苯并咪唑(PBI)类质子交换膜,并用红外光谱、热重分析进行了表征,对膜的吸水率、溶胀率、质子传导率、机械强度及抗氧化性能等进行了测试.当己二酸与2,6-吡啶二甲酸的摩尔比为3∶2时,所制备的PBI-C2膜掺杂磷酸后在160℃下的质子传导率可达30 mS/cm,拉伸强度在常温下可达77.54 MPa,断裂伸长率为39.25%,最大储能模量为9.0623 MPa,最大损耗模量为8.36 MPa,玻璃化转变温度为360℃,芬顿试验192 h后膜的降解率仅为0.21%,表明PBI-C2膜在高温质子交换膜燃料电池中具有较好的应用前景.