化学通报

作者：乔宗文,陈涛

关键词：氯甲基化聚砜,萘磺酸型,脂肪磺酸型,苯磺酸型,侧链磺化聚砜,微相分离,

基金：陕西省教育厅科学研究计划项目（18JK0069）、2018年西安市科协青年人才托举计划项目（201809）和陕西国防学院科学研究计划项目（Gfy18-04）

以双酚A型聚砜(PS)为基础,以自制的1,4-二氯甲氧基丁烷为试剂制备氯甲基化聚砜(CPS),接着以2-萘酚-6,8-二磺酸钾(NSK)为试剂通过亲核取代反应制备萘磺酸型侧链磺化聚砜(PS-NS),在红外光谱和核磁氢谱充分表征的基础上采用溶液浇注法制备相应的质子交换膜,结合前期研究的脂肪磺酸型侧链磺化聚砜(PS-ES)和苯磺酸型侧链磺化聚砜(PS-BS)质子交换膜,研究侧链结构对质子交换膜的吸水率、吸水溶胀率和尺寸稳定性的影响关系,结果显示：与主链型芳香聚合物质子交换膜相比,3种侧链型磺化聚砜质子交换膜由于亲水基团远离疏水主链,能够形成类似于Nafion膜的相分离结构,在高吸水率下保持更好的尺寸稳定性,在相同的离子交换膜容量(IEC)下,PS-ES, PS-BS和PS-NS膜随着侧链刚性苯环数目的增加,侧链的运动能力减弱,导致质子交换膜的尺寸稳定性增加,相应的质子传导率减小,PS-ES膜在25℃和85℃的质子传导率达到0.072S/cm和 0.141S/cm,PS-NS在25℃和85℃的尺寸溶胀性仅为21.8%和51.5%,性能十分接近商业化的Nafion115膜。

来源：2019年第5期

《化学通报》期刊编辑部

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