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1、摘要全氟磺酸離子交換膜的制備摘要全氟磺酸酸離子交換膜(PFSIEM)是離子膜氯堿工業(yè)和質(zhì)子交換膜燃料電池的核心材料,其工業(yè)化技術(shù)為擠出壓延法,且僅為杜邦.公司和日本Asahi等國外公司所掌握,國內(nèi)用膜完全依賴進口。本工.作研究了PFSIEM擠出加工技術(shù):熔融擠出法和凝膠擠出法。所用樹脂為東岳集團的全氟磺酸樹脂(氟型:PFSR,氫型:PFSA)。利用DSC和TG對PFSR的熱性能進行了分析,對PFSR的熔融.指數(shù)和毛細管流變性能進行了測定,結(jié)果表明:PFSR熱穩(wěn)定性優(yōu)異,在190。C下MI值為3.39/10min,熔體屬假塑性流體、有切力變稀的流動特性。P
2、FSR適于熔融擠出法成型,通過在一定范圍內(nèi)調(diào)整擠出.機擠出速度和三輥上光機的牽引速度可得到厚度不同、表觀平整密實的薄膜。通過XRD分析了薄膜的結(jié)晶性,測定了PFSIEM的含水率、吸水率、溶解度、IEC值以及水化后膜的尺寸變化率,研究了工藝對PFSIEM力學性能的影響,結(jié)果表明:擠出PFSIEM具有良好的結(jié)晶度;膜的水合性、耐溶解性、IEC值受工藝影響不明顯,縱向尺寸變化率小于橫向;隨著牽伸作用的增加,膜的橫向最大拉伸強度無明顯變化(17MPa),縱向逐漸增大(達22MPa);170。C下對膜熱處理使拉伸強度有一定提高。l北京化工大學碩士學位論文以GBL作
3、增塑劑熔融擠出得到增塑型薄膜,表觀較未增塑薄膜下降,結(jié)晶度有所改善,拉伸強度、水化后尺寸變化率略有變化,增塑對薄膜的水合性、耐溶解性、IEC值沒有影響。因此凝膜的表磺酸樹一摘要PROCESSINGOFPERFLUOROSULFONATEDION.EXCHANGEDMEMBRANESABSTRACTPerfluorosulfonatedion-exchangedmembrane(PFSIEM)isthecorematerialforalkali—chlorideindustryandproton-exchangedmembranefuelcell(PEMF
4、C).ThemanufacturetechnologyofPFSIEMsisextrusion—calendering,whichismasteredbyDupontandAsahi,thereforedomesticneedhasbeingdependingonimportation.Inthiswork,weresearchedextrusionprocessingtechnologyofPFSIEMs,includingmelt.extrusionandgel—extrusion.ResinusedismadeinDongyueCompany,on
5、eisPerfluorosulfonylfluorideresin(PFSR),theotherisperfluorosulfonicacidresin(PFSA).DSC,TG,andcapillarityrheometerwereusedtostudythethermalstabilityandmeltrheologyofthePFSR.TheresultsshowedthatPFSRhasoutstandingthermalstability,furthermore,theMIis3.39/10minat190。C,andPFSRmeltwasap
6、seudoplasticfluidhadacharacteristicofshearthinning.So,PFSRisfittomelt—extrusionprocessing,anddifferentthicknessmembraneswithgoodappearancecanbepreparedbyadjustingtheextrusionspeedandthelinearspeedofgrazer.XRDwereusedtostudythecrystallinityofPFSIEMs,theresultsIII北京化工大學碩士學位論文showed
7、PFSIEMshavegoodcrystallinity.Watercontent,waterabsorption,solubility,andIECweretested,theresultsshowedthattheseparameterswerelittleaffectedbyartofprocessing.Dimensionchangeof.PFSIEMsweretested,resultsshowedthatdimensionchangeinmachinedirection(MD)werelessthanthatintransversedirec
8、tion(VD).Theeffectonmechanicalpropertyof