交联型哌啶功能化聚芳醚阴离子交换膜的制备与性能

摘要

将氯甲基化率为150%的聚芳醚砜(PSF)依次与对羟基苯甲醇、二氯亚砜反应,通过哌啶季铵化、碱化制备侧链型哌啶功能化聚芳醚砜阴离子交换膜(QPSF-Pip150)。控制交联剂与哌啶的比例,制备不同交联度的交联型阴离子交换膜(cQPSF-Pipx-TAPy)。通过核磁共振氢谱(1HNMR)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)等对聚合物的结构及性能进行了表征与测试。结果表明:所制得的交联型阴离子交换膜在80℃下的离子传导率最高可达到131.5 mS/cm,而溶胀率仅有19.7%,在60℃、1 mol/L NaOH溶液中浸泡20 d,其离子传导率仍保持初始的73.1%~85.9%。交联有效提高了阴离子交换膜的力学性能、热稳定性、尺寸稳定性和碱性稳定性。