聚4-乙烯吡啶基碱性膜的制备及性能分析

摘要

采用自由基聚合制备聚4-乙烯吡啶（P4VP）。引入溴乙醇（BE）对制备的P4VP进行季铵化处理,合成一系列不同季铵化取代度的季铵化聚4-乙烯吡啶（QPVPE）,最后,引入戊二醛（GA）与QPVPE进行交联,制备得到适合燃料电池使用的交联型聚4-乙烯吡啶基碱性膜。实验过程中,借助傅里叶变换红外光谱（FTIR）、紫外光谱（UV）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TGA,DTG）及力学性能测试等分析手段,对得到的导电膜结构及其理化性能进行分析,并对其导电性能进行性能测试。结果表明,QPVPE77. 6%-GA16. 87%膜综合性能最佳,该膜的电导率为10. 48 m S/cm、含水率（WU） 86. 4%、溶胀率（SR） 66. 8%、拉伸强度为23. 97 MPa。在25℃条件下,于1 mol/L的KOH溶液中浸泡192 h后,电导率损失为19%。因此,该膜具有较好的耐碱性能。