A PROTON EXCHANGE MEMBRANE PREPARED BY RADIATION GRAFTING OF p-STYRYLTRIMETHOXYSILANE INTO PTFE MEMBRANE
PTFE辐射接枝对苯乙烯基三甲氧基硅烷制备质子交换膜

采用聚四氟乙烯(PTFE)膜室温下共辐射接枝单体p-苯乙烯基三甲氧基硅烷(StSi),之后经磺化和水解缩聚制备了含有亲水性的-Si-O-Si-交联结构和Si-OH基团的质子交换膜.研究了溶剂、吸收剂量、吸收剂量率以及单体浓度等参数对接枝率的影响,并对质子交换膜的离子交换容量(IEC)、吸水性、尺寸稳定性及电导率等性能进行了分析.结果表明,实验条件下接枝率随吸收剂量和单体浓度增加而增加,采用<3 mol·L-1的单体浓度减少均聚物;吸收剂量率为10～43 Gy·min-1时,接枝率随剂量率变化不明显;以甲苯做溶剂可获得较高接枝率并保持膜的机械强度;IEC值、吸水性和电导率随接枝率增加而增大,是-SO3H、-Si-O-Si-交联结构和Si-OH基团共同作用的结果.接枝率72.5%时膜的IEC值为1.53 mmol·g-1,高于Nafion(R)117 (0.89 mmol·g-1),90℃吸水率为63%,尺寸稳定(优于Nafion(R)117),质子电导率达1.5×10-2 S·cm-1,获得了低于Nafion(R)117的甲醇透过性,接枝率50.1%时甲醇透过系数0.82×10-6cm2·s-1.