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专利号: 2021111218221
申请人: 中汽创智科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种全氟质子交换膜的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:(1)将聚氨酯预聚体、环氧树脂和全氟磺酸树脂混合,加入三乙胺,在去离子水中剪切乳化得到乳液;

(2)将乳液与乙二胺混合,经干燥及固化处理得到所述全氟质子交换膜。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)聚氨酯预聚体通过如下方法制得:

将甲苯二异氰酸酯与聚己二酸丁二醇酯和/或聚四氢呋喃二元醇混合,加热反应后,降温加入二羟甲基丙酸、N,N‑二甲基甲酰胺、丙酮和桂酸二丁基锡进行扩链反应,得到聚氨酯预聚体。

3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述加热反应的温度为80~90℃;

优选地,所述加热反应的时间为2~4h;

优选地,所述降温的终点为50~60℃。

4.如权利要求1‑3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述扩链反应的温度为50~60℃;

优选地,所述扩链反应的时间为3~4h。

5.如权利要求1‑4任一项所述的制备方法,其特征在于,所述扩链反应后进行二次降温;

优选地,所述二次降温的终点为温度<20℃。

6.如权利要求1‑5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述聚氨酯预聚体和环氧树脂的质量比为(4~6):(6~4);

优选地,所述聚氨酯预聚体和环氧树脂的总质量与全氟磺酸树脂的质量比为(1~4):(6~9)。

7.如权利要求1‑6任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述剪切乳化的时间为1~2h;

优选地,所述剪切乳化的过程中加入保水粒子和/或质子传导粒子;

优选地,所述保水粒子和/或质子传导粒子的质量浓度为3~15wt%;

优选地,所述保水粒子包括SiO2、TiO2或ZrO2中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,所述质子传导粒子包括Zr(HPO4)2。

8.如权利要求1‑7任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述固化的温度为80~100℃;

优选地,所述固化的时间为1~4h。

9.一种全氟质子交换膜,其特征在于,所述全氟质子交换膜通过如权利要求1‑8任一项所述方法制得。

10.一种燃料电池,其特征在于,所述燃料电池包含如权利要求9所述的全氟质子交换膜。