聚4-乙烯吡啶基碱性膜的制备及性能分析

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 mS/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。