酸鹼聚合物共混物和它們在膜製品中的用途的製作方法

2023-11-03 22:46:47 4

專利名稱：：酸鹼聚合物共混物和它們在膜製品中的用途的製作方法
技術領域：
：本發明涉及由聚合物磺酸和含有伯、仲或叔胺基的聚合物形成的聚合物共混物和聚合物共混物膜，它們是通過將聚合物磺酸的鹽與含有伯、仲或叔胺基的聚合物進行混合而製得。本發明進一步涉及聚合物共混物在膜燃料電池、聚合物電解質膜燃料電池(PEM燃料電池)或直接甲醇燃料電池(DMFC)中，在隔膜電解法中，在含水或非含水的電滲析中，在擴散透析中，在鏈烯烴從鏈烯烴/鏈烷烴混合物中的全抽提(perstractive)分離中(此時該膜是SO3Ag形式，其中Ag+與鏈烯烴形成可逆的配合物(→促進傳輸)，在水從水/有機物混合物中全蒸發分離中或在氣體分離中的用途。PEM燃料電池的關鍵成本組成是它的質子傳導性膜。已經可以商購的全氟化離聚物Nafion(Grot,W.G.:全氟化離子交換聚合物和它們在研究和工業中的用途，MacromolecularSymposia,82,161-172(1994))滿足化學穩定性的要求，該穩定性是這些膜用於PEM燃料電池中所必須要求的(Ledjeff,K.；Heinzel,A.；Mahlendorf,F.；Peinecke,V.:DiereversibleMembran-Brennstoffzelle,Dechema-MonographienBand128,VCHVerlagsgesellschaft,103-118(1993))。然而，它具有各種缺點使得需要尋找代用材料它很昂貴(DM1400.-/m2)，並涉及非常複雜的生產過程包括高毒性的中間體(參見Grot,W.G.)。Nafion的環境相容性必須嚴格評估作為全氟化聚合物，它很難降解。Nafion的回用性成為問題。當在直接甲醇燃料電池中使用Nafion時，人們發現它顯示出很高的甲醇滲透性，尤其當使用純甲醇時(Surampudi,S.,Narayanan,S.R.；Vamos,E.；Frank,H.；Halpert,G.；LaConti,A.；Kosek,J.；SuryaPrakash,G.K.；Olah,G.A.直接氧化式甲醇燃料電池的進展，J.PowerSources,47,377-385(1994))，它通過混合電位的形成大大降低了DMFC的能量效率。部分氟化的離聚物目前正在研究中。在這一點上可提及G.G.Scherer的研究工作(Scherer,G.G.燃料電池的聚合物膜，Ber.Bunsenges.Phys.Chem.94,1008-1014(1990))；(Scherer,G.G.；Buchi,F.N.；Gupta,B.；Rouilly,M.；Hauser,P.C.；Chapiro,A.輻射接枝和磺化(FEP-g-聚苯乙烯)-PEM燃料電池的全氟化膜的替代品？第27屆能量轉換工程國際協會會議的會議記錄IECEC-92(Proceedingsofthe27thIntersocietyEnergyConversionEngineeringConferenceIECEC-92),SanDiego,USA,Aug.3-7,3.419-3.424(1992))；(Gupta,B.；Buchi,F.N.；Scherer,G.G.有機固體質子導體固態離子學的材料研究方面(MaterialsResearchAspectsofOrganicSolidProtonConductorsSolidStateIonics)61,213-218(1993))，通過使用γ輻射可在全氟化聚合物箔中形成自由基並將苯乙烯接枝到所形成的自由基上。然後，將所形成的全氟聚合物-聚苯乙烯IPN(互穿聚合物網絡)的聚苯乙烯鏈加以磺化。當用於PEM燃料電池中時這些聚合物膜顯示出良好的使用性能。然而，所使用的合成方法似乎不適合於這一類型膜的大批量生產。加拿大公司Ballard已經開發了從磺化聚(α,β,β-三氟苯乙烯)製得的部分氟化質子傳導膜(Wei,J.；Stone,C.；Steck,A.E.三氟苯乙烯和取代三氟苯乙烯共聚物組合物和從其形成的離子交換膜，WO95/08581,BallardPowerSystems)。這種膜的缺點是它的高價格，因為單體α,β,β-三氟苯乙烯的複雜生產方法(Livingston,D.I.；Kamath,P.M.；Corley,R.S.聚α,β,β-三氟苯乙烯，聚合物科學雜誌，20,485-490(1956))以及因為聚(α,β,β-三氟苯乙烯)被磺化的能力差。在文獻中，發現了與亞芳基主鏈聚合物用於PEM燃料電池有關的一些參考資料。最重要的文章在下面提及聚苯並咪唑-磷酸工程熱塑性塑料聚苯並咪唑的膜用磷酸浸泡(Wainright,J.S.；Wang,J.-T.；Savinell,R.F.；Litt,M.；Moaddel,H.；Rogers,C.酸摻雜的聚苯並咪唑，新聚合物電解質，電化學協會，春季會議，舊金山，5月22-27日，詳細文摘，94-1卷，982-983頁(1994))-磷酸用作質子導體。磷酸分子通過氫橋和通過咪唑結構部分的質子化形成鹽H2PO4-+HN聚合物來保持在膜中。然而，這些膜的危險是，在操作過程中磷酸逐漸被燃料電池中所形成的水從聚苯並咪唑基質中洗出來，因為在這些聚合物共混物中磷酸分子與咪唑結構部分的的比例是大約3∶1。磺化聚醚碸Ledjeff的文章(Nolte,R.；Ledjeff,K.；Bauer,M.；Mulhaupt,R.部分磺化聚(亞芳基醚碸)－現代能量轉換技術中的多功能質子傳導膜材料，膜科學雜誌83,211-220(1993))建議使用交聯的磺化聚醚碸離聚物(通過聚醚碸的親電子磺化製得)在PEM燃料電池中作為質子導體。然而，在該篇文章中沒有給出所述膜的電流電壓特性曲線，這使得評價這一離聚物對PEM燃料電池的適合性變得困難。磺化PEEK在專利文獻中能夠見到與磺化聚醚酮(PEEK)的膜用於PEM燃料電池中相關的論述(Helmer-Metzmann,F.；Ledjeff,K.；Nolte,R.等人Polymerelektrolyt-MembranundVerfahrenzuihrerHerstellung,EP0574791A2)。這些聚合物據說在PEM燃料電池中顯示出良好的性能和化學穩定性。然而，這些膜顯示出高溶脹值，尤其在高的質子傳導率和因此高的離子交換容量(為PEM燃料電池所需要)下，這將損害它們的機械性能和因此縮短它們在燃料電池中的使用壽命。另外，尤其當PEEK不均勻磺化時，將會遇到的一個危險是聚合物部分再結晶(未改性PEEK是部分結晶性的)，導致脆性。磺化聚亞苯基類從有機溶劑可溶的磺化的、化學和熱穩定的聚亞苯基類製得的膜用作代用材料來代替Nafion用於PEM燃料電池中已經由Matejcek,L.；Nolte,R.；Heinzel,A.；Ledjeff,K.；Zerfass,T.；Mulhaupt,R.；Frey,H.建議DieMembranbrennstoffzelleUntersuchungenananMembran/Elektrodeneinheite,Jahrestagung1995derFachgruppeAngewandteElektrochemiederGDCH,Duisburg,27.-29.Sept.1995,AbstractPosterNr.20(1995)。然而，這些膜在PEM燃料電池中的研究迄今為止還沒有見到。磺化聚苯硫醚Miyatake,K.；Iyotani,H.；Yamamoto,K.；Tsuchida,E.經由聚(鋶陽離子)合成作為熱穩定的質子傳導聚合物的聚(苯硫醚磺酸)(SynthesisofPoly(phenylenesulfidesulfonicacid)viaPoly(sulfoniumcation)asaThermostableProton-ConductingPolymer)，Macromolecules1996,29,6969-6971(1996)，報導了經由聚鋶陽離子中間體製備化學和熱穩定性磺化聚苯硫醚的方法。該製備方法的缺點是它比較複雜和因此花費大。基於乙烯基聚合物的酸鹼聚合物共混物常常在有關文獻中提到(Bazuin,C.G.離聚物(共混物的相容化)，在下面書籍中聚合物材料大全(主編J.C.Salomone)，5(H-L)卷，CRC出版社(BocaRaton,NewYork,London,Tokyo)3454-3460(1996))，例如，含有聚甲基丙烯酸酯作為酸性組分和聚乙烯基吡啶鹽作為鹼性組分的酸鹼共混物(Zhang,X.；Eisenberg,A.在聚苯乙烯/聚(丙烯酸乙酯)共混物中利用離子相互作用的溶混性增強的NMR和動態力學研究，J.Polym.Sci.部分B聚合物物理，28,1841-1857(1990))。這些酸鹼共混物已經就酸性和鹼性共混物組分之間的相容性進行了考察。這些酸鹼聚合物共混物的實際應用迄今為止還沒有報導。如上所述，為電-膜過程、尤其為膜燃料電池提供化學穩定的離聚物膜是重要的研究領域。該離聚物膜應該選自亞芳基主鏈聚合物膜，因為這些聚合物顯示出僅次於全氟化聚合物的最高化學穩定性。基於PEEK的酸鹼共混物描述在Kerres,J.；Cui,W.；Wagner,N.；Schnurnberger,W.；Eigenberger,G.A.7EntwicklungvonMembranenfurdieElektrolyseundfurMembranbrennstoffzellen,Vortrag,「Jahreskolloquium1997desSonderforschungsbereichs270-EnergietragerWasserstoff」,Sept.29,1997,Berichtsbandp.169-193(1997)；ISBN3-00-001796-8；Cui,W.；Kerres,J.；Eigenberger,G.離子離子交換聚合物共混物膜的發展和特徵，Poster,Euromembrane′97，「膜科學和技術的進展」，UniversityofTwente,1997年6月23-27日，摘要p.181(1997).聚合物共混物是通過將聚(醚-醚-酮磺酸)(PEEKSO3H)和聚(醚-碸-鄰-碸二胺)(PSU-NH2)在偶極非質子溶劑中聚合，隨後蒸發溶劑來製備。該出版物描述了這些特殊聚合物共混物就離子導電、溶脹、選擇通透性和熱阻而言的特徵，以及這些膜當中的一種單獨在電滲析中的使用。對於所述的方法(聚合物磺酸與聚合物胺的混合)，只有那些酸鹼共混物能夠製備，它們具有非常弱鹼性的胺組分如聚(醚-碸-鄰-碸二胺)。較強的聚合物鹼在與聚合物磺酸接觸後立即形成不溶性的聚合電解質配合物。原則上，當乾燥時，例如當它們以間歇條件用於燃料電池中時，所有磺化的芳基聚合物顯示出高脆性。磺化芳基聚合物離聚物的脆性的降低對於它們進一步的發展以長時間用於PEM燃料電池中是首要的。在本發明的第一個實施方案中，以上目的是通過製備離子交換膜的方法實現的，其特徵在於使具有以下通式的聚合物磺酸鹽的溶液聚合物-SO3X，其中X=單價金屬陽離子，NH4+,NH3R+,NH2R2+,NHR3+,NR4+，吡啶鎓R=任何烷基和/或芳基，與含有伯、仲或叔氮的聚合物在偶極非質子溶劑中反應，所獲得的聚合物磺酸鹽/鹼共混物在貯存之後在20-100℃下在熱的稀無機酸中進行後處理。至少本發明的聚合物共混物膜中的聚合物磺酸或磺酸鹽由亞芳基主鏈聚合物(例如聚醚碸、聚醚酮、聚苯醚)組成，據此獲得了具有高度機械、化學和熱穩定性的聚合物共混物，這使得本發明的膜成為目前主要用於PEM燃料電池和DMFCS中的Nafion型全氟化離聚物膜的合理替代品。已經發現，通過將聚合物磺酸，例如，以下通式Ⅰ的聚(醚-碸-磺酸)，或聚(醚-酮-磺酸鹽)即每個重複單元具有兩個磺酸基的聚(醚碸磺酸)PSUUdel；它可根據Kerres,J.；Cui,W.；Reichle,S.金屬化途徑獲得的新磺化工程聚合物.Ⅰ.金屬化-亞磺化-氧化途徑獲得的磺化聚(醚碸)(PSUUdel)，聚合物科學雜誌，PartA聚合物化學34,2421-2438(1996))來獲得，或以下通式Ⅱ的聚(醚-醚-酮-磺酸)即每重複單元有一個磺酸基團的聚(醚-酮-磺酸)；根據Helmer-Metzmann等人的方法製得，與通式Ⅲ的聚(醚碸-鄰-碸-二胺)即每個重複單元有2個伯氨基的聚(醚碸-鄰-碸-二胺)，根據Guiver,M.D.；Robertson,G.P.；Foley,S.聚碸的化學改性Ⅱ在芳族鏈高分子上引入伯胺基的有效方法28,7612-7621(1995)來製得，進行混合，得到聚合物共混物，它令人驚奇地以下述性能為特徵(1)與各自的純聚合物磺酸相比，脆性高度降低；(2)由於共混物組分的聚合物鏈之間的相互作用，水溶性的聚合物磺酸在與聚合物鹼性氮化合物混合後令人驚奇地喪失了它們的水溶性；(3)從水溶性的聚合物磺酸鹽或磺酸製得的此類酸鹼共混物顯示出高達2.7meqSO3H/g聚合物的令人驚奇的高離子交換容量(這一容量的磺化聚合物一般易溶於水)，這導致極低的電阻(實施例11Ra,H+=0.05Ω.cm2,Rsp,H+=5.88Ω.cm)。(4)令人驚奇地，該酸鹼共混物顯示出與Nafion相比減少了60-250個係數的甲醇滲透性，這很可能使它們能夠理想地用於DMFC；(5)令人驚奇地，該酸鹼共混物在H2-PEFC和DMFC中顯示出優異的性能；如上所述，當與聚合物磺酸混合物時，非常弱的聚合物鹼如聚(醚碸-鄰-碸-二胺)在偶極非質子溶劑如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、N,N-二甲基甲醯胺(DMF)或二甲亞碸(DMSO)中的溶液中沒有發生聚合電解質絡合物的沉澱。然而，當使用較強的聚合物鹼時，在該鹼在偶極非質子溶劑中的溶液與聚合物磺酸在偶極非質子溶劑中的溶液進行混合時形成聚合物鹽而發生聚合電解質絡合物的沉澱。與聚合物磺酸形成聚合電解質絡合物的聚合物鹼的例子包括聚(4-乙烯基吡啶)。聚電解質形成反應如下令人驚奇地，現已發現，將聚合物磺酸鹽(例如聚(醚-醚-酮磺酸鋰)或聚(醚-碸磺酸鋰))的溶液與聚合物鹼(例如聚(醚-碸-鄰-碸-二胺)，聚(4-乙烯基吡啶)，聚(乙烯亞胺)，聚(苯胺))的溶液混合能夠生產單相溶液；在蒸發掉溶劑之後，它們形成清澈、透明及機械和熱穩定的聚合物共混物膜。當這樣的聚合物共混物膜在製備之後用稀無機酸在20-100℃的溫度下進行後處理時，即使那些由於聚電解質沉澱，不能通過將聚合物磺酸與聚合物胺混合直接獲得的那些酸鹼共混物也可以得到。由該方法，例如能夠獲得聚(4-乙烯基吡啶)與聚(醚-碸-磺酸)的相容性共混物，由於聚電解質沉澱，它們不能直接從聚(4-乙烯基吡啶)和聚(醚-碸-磺酸)獲得。由上述迂迴路線，幾乎任何聚合物磺酸/任何聚合物磺酸鹽能夠與幾乎任何聚合(伯/仲/叔)胺混合，至少得到相容性聚合物共混物。各種酸鹼共混物的性能能夠通過適當選擇反應對象來確定。酸鹼共混物的這些有益性能歸因於共混物組分的聚合物鏈之間的特定相互作用。(參見Bazuin,C.G.；Zhang,X.；Eisenberg,A.聚苯乙烯/聚(丙烯酸乙酯)共混物中離子相互作用導致的混溶性增強的NMR和動態力學研究(NMRandDynamicMechanicalStudiesofMiscibilityEnhancementviaIonicInteractionsinPolystyrene/poly(ethylAcrylate)Blends),J.Polym.Sci.PartB聚合物物理，28,1841-1857(1990))·氫橋·酸鹼相互作用·離子-偶極子相互作用這些特定的相互作用導致聚合物磺酸/聚合物磺酸鹽與聚合鹼性氮化合物的相容性和部分導致分子混溶性。除了早已提及的應用即直接甲醇和H2膜燃料電池外，該酸鹼共混物能夠理想地用於其它膜過程·膜電解·含水或無水的電滲析·擴散滲析·經過氣體分離法、全蒸發法或完全抽提法(perstraction)從鏈烯烴/鏈烷混合物中分離鏈烯烴(這裡膜處於SO3Ag形式，其中Ag+可逆地與鏈烯烴配合併因此有選擇地攜帶它通過該膜(→促進傳輸)(vanZyl,A.J.；Linkov,V.M.；Bobrova,L.P.；Timofeev,S.V:用於分離石油化工混合物的全氟磺酸鹽離聚物膜，J.Mat.Sci.Lett.,15,1459(1996))。·水從水/有機混合物中的全蒸發分離·水蒸汽從它與永久氣體或與有機物的混合物中分離。從磺化PEEK和胺化PSU製備酸鹼共混物(類似於J．Kerres等人，見前文)根據Helmer-Metzmann等人的方法製備聚(醚-醚-酮磺酸)Victrex。該聚合物顯示出1.66meqSO3H/g的離子交換容量。胺化聚碸Udel通過已知的方法製備(類似於Guiver等人，見上文)。這一聚合物具有兩個氨基／每個重複單元。聚(醚醚酮磺酸)和胺化聚碸按照不同的混合比例進行混合(表1)，所獲得的混合物溶解於N-甲基吡咯烷酮中得到15重量％的溶液。在它的製備之後，將溶液過濾和脫氣。隨後將聚合物溶液鋪展在載體(例如，玻璃板)上形成薄膜，然後在有循環空氣的烘箱中於125℃蒸發溶劑或在真空乾燥箱中蒸發溶劑。在蒸發溶劑之後，將有聚合物膜的玻璃板放置在有去離子水的水槽中。在1/2小時後，該膜已經與玻璃板分離開。該膜首先在1NHCl中後處理48小時，然後在去離子水中處理48小時，每次在60℃下進行。隨後，表徵它的性能。表徵結果列在表1中。表1磺化PEEK和胺化PSU的共混物膜的組成和性能實施例1-11從磺化PSU和胺化PSU合成酸鹼共混物根據Kerres等人的方法製備聚(醚碸磺酸)Udel。聚合物具有2.6meqSO3H/g(水溶性的)的離子交換容量，或1.7meqSO3H/g(水不溶性)的離子交換容量。胺化聚碸Udel根據Guiver等人的方法製備。這一聚合物具有兩個氨基/每個重複單元。聚(醚碸磺酸)和胺化聚碸按照不同的混合比例進行混合(表2)，所獲得的混合物溶解於N-甲基吡咯烷酮中得到15重量％的溶液。在它的製備之後，將溶液過濾和脫氣。隨後將聚合物溶液鋪展在載體(例如，玻璃板)上形成薄膜，然後在有循環空氣的烘箱中於125℃蒸發溶劑或在真空乾燥箱中蒸發溶劑。在蒸發溶劑之後，將有聚合物膜的玻璃板放置在有去離子水的水槽中。在1/2小時後，該膜已經與玻璃板分離開。該膜首先在1NHCl中後處理48小時，然後在去離子水中處理48小時，每次在60℃下進行。隨後，表徵它的性能。表徵結果列在表2中。表2磺化和胺化PSU的共混物膜的組成和性能*該膜是通過將PSU磺酸鋰和胺化PSU混合製得實施例12從磺化PSU和聚(4-乙烯基吡啶)製備酸鹼共混物將5.7g屬於SO3Li形式的磺化PSU(IEC=1.6meq/g)溶於24g的N-甲基吡咯烷酮(NMP)中。隨後，稱取0.3g的聚(4-乙烯基吡啶)(MW=200,000g/mol)並溶於該溶液中。在它的製備之後，將溶液過濾和脫氣。隨後將聚合物溶液鋪展在載體(例如，玻璃板)上形成薄膜，然後在有循環空氣的烘箱中於125℃蒸發溶劑或在真空乾燥箱中蒸發溶劑。在蒸發溶劑之後，將有聚合物膜的玻璃板放置在有去離子水的水槽中。在1/2小時後，該膜已經與玻璃板分離開。該膜首先在1NHCl中後處理48小時和然後在去離子水中處理48小時，每次在70℃下進行。隨後，表徵它的性能。表徵結果離子交換容量IEC=1.2meqSO3H/g聚合物厚度d=65um溶脹率(H2O，RT,H+形式)SW=32.2％表面電阻(RT,H+形式)0.144Ω.cm2(在0.5NHCl中測量)電阻率(RT,H+形式)22.1Ω.cm在O2/H2模式中的實驗條件是壓力2巴(絕對壓力)λ2溫度80℃以O2/H2模式獲得的電流-電壓特性曲線示於圖1中。在空氣/H2模式中的實驗條件是壓力1.5巴(絕對壓力)λ10溫度65℃在空氣/H2模式中獲得的電流-電壓特性曲線示於圖2中。從圖1和2能夠看出，在H2燃料電池中檢驗的膜的性能在O2模式和在空氣模式中都表現優異。在空氣/甲醇模式中的實驗條件如下壓力1.5/1.5巴(絕對壓力)流速100ml/min空氣溫度80℃以空氣/甲醇模式獲得的電流-電壓特性曲線示於圖3中。從圖3中能夠看出，膜的性能令人驚奇地幾乎與Nafion117一樣好。通過引入較高水平的胺化PSU使膜的厚度進一步減少和/或甲醇滲透性減少，甚至可以獲得比Nafion更好性能的膜。權利要求1．製備離子交換膜的方法，其特徵在於使具有下式的聚合物磺酸鹽的溶液聚合物-SO3X，其中X=單價金屬陽離子，NH4+，NH3R+，NH2R2+，NHR3+，NR4+，吡啶鎓R=任何烷基和/或芳基，與含有伯、仲或叔氮的聚合物在偶極非質子溶劑中反應，所獲得的聚合物磺酸鹽/鹼共混物在貯存之後在20-100℃下在熱的稀無機酸中進行後處理。2．根據權利要求1的方法，其特徵在於所述的與含有伯、仲或叔氮的聚合物反應的聚合物選自聚醚醚酮，聚醚碸，聚苯基碸，聚苯硫醚和/或聚苯醚。3．根據權利要求1的方法，其特徵在於與含氮聚合物反應的聚合物磺酸鹽選自以結構式(R1)或(R2)的芳族核結構作為重複單元的聚合物，其中其中R3是氫，三氟甲基或CnH2n+1，n=1-10，尤其是甲基，R4是氫，CnH2n+1，n=1-10，尤其是甲基或苯基，和x=1,2或3它們經過橋接基團R5或R6相連，其中R5是-O-，R6是-SO2-，R7是＞C=O，和R8是-S-，尤其是聚(醚醚酮)，([R5-R2-R5-R2-R7-R2]n；R2中x=1,R4=H)聚(醚碸)([R1-R5-R2-R6-R2-R5]n；R2中x=1,R4=H)，聚(醚碸)([R2-R6-R2-R5]n；R2中x=1,R4=H)，聚(苯基碸)([(R2)2-R5-R2-R6-R2]n；R2中x=2,R4=H)，聚(醚醚碸)([R5-R2-R5-R2-R6]n-[R5-R2-R6-R2]m；R2中x=1,R4=H,n/m=0.18)，聚(苯硫醚)([R2-R8]n；R2中x=1,R4=H)聚(苯醚)([R2-R5]n；R4=CH3)。4．根據權利要求1的方法，其特徵在於聚合物磺酸溶於偶極非質子溶劑中，任選在此之後添加對應於聚合物中的SO3H基團含量為等摩爾量的低分子量伯、仲或叔胺，然後將含有伯、仲或叔鹼性氮基團的另一種聚合物溶解於所獲得的聚合物溶液中。5．根據權利要求1-4中任何一項的方法，其特徵在於所述的溶劑選自N-甲基吡咯烷酮，N,N-二甲基乙醯胺，N,N-二甲基甲醯胺，環丁碸和二甲亞碸。6．根據權利要求1-5的方法，其特徵在於攜帶磺酸或磺酸鹽基團的聚合物選自聚(醚醚酮)和聚(醚碸)。7．根據權利要求1-6中任何一項的方法，其特徵在於攜帶伯、仲或叔鹼性氮基團的聚合物選自聚(醚醚酮)和聚(醚碸)。8．可由權利要求1-7的方法獲得的共混物聚合物和共混物聚合物膜。9．根據權利要求8的酸鹼聚合物共混物的用途，它以薄膜形式作為質子傳導性電解質用於膜燃料電池(H2聚合物電解質燃料電池或直接甲醇燃料電池)，用於聚合物電解質膜(PEM)電解，用於含水或不含水的電滲析，或用於擴散透析。10．根據權利要求8的酸鹼聚合物共混物的用途，它以薄膜形式或以中空纖維形式用於全蒸發，全抽提，氣體分離，透析，超濾，納米過濾或反滲析。全文摘要本發明涉及由聚合物磺酸和含有伯、仲或叔胺基的聚合物形成的聚合物共混物和聚合物共混物膜,它們是通過將聚合物磺酸的鹽與含有伯、仲或叔胺基的聚合物進行混合而製得。本發明進一步涉及聚合物共混物在膜燃料電池、聚合物電解質膜燃料電池(PEM燃料電池)或直接甲醇燃料電池(DMFC)中,在隔膜電解法中,在含水或非含水的電滲析中,在擴散透析中,在鏈烯烴從鏈烯烴/鏈烷烴混合物中的全抽提分離中(此時該膜是SO文檔編號B01D71/52GK1297463SQ99805173公開日2001年5月30日申請日期1999年4月16日優先權日1998年4月18日發明者約亨·克雷斯,崔偉申請人:斯圖加特大學