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Park, J.*; 高山 俊雄*; 浅野 雅春; 前川 康成; 工藤 一秋*; 高山 俊雄*
Polymer, 54(17), p.4570 - 4577, 2013/08
被引用回数：6 パーセンタイル：19.37(Polymer Science)芳香族ポリベンズイミダゾール(PBI)膜に匹敵する耐熱性と機械特性を示す脂環式PBI(ChPBI)への放射線グラフト重合及びその後のスルホン化処理によりグラフト型ポリベンズイミダゾール電解質膜(sPBI)を作製した。ChPBIは、
-1,4-cyclohexanedicarboxylic acidと3,3'-diaminobenzidineの縮合反応より合成した。合成したChPBIは塩化リチウム含有のジメチル酢酸溶液から製膜することで結晶性を示し、
線の照射によりグラフト重合の開始種となる長寿命ラジカルが生成することがわかった。得られた結晶性ChPBI膜を220kGy照射後スチレン/1-プロピルアルコール(50/50)中でのグラフト重合とスルホン化処理により、イオン交換容量が2.1
2.9mmol/gのsPBI膜が調製できた。sPBI膜は10
10
S/cmと従来のPBI膜よりも高いプロトン伝導度を示した。走査電子顕微鏡/エネルギー分散型X線分析(SEM-EDX分析)より、sPBI膜中の1
m径のグラフトドメインの形成が高イオン導電性に重要であることがわかった。このsPBI膜は、120
C熱水中で600時間後においてもプロトン伝導度の減少を起こさないことから、これまで作製したグラフト型電解質膜よりも耐熱性に優れていることを明らかにした。
浅野 雅春; 前川 康成; Park, J.*; 高山 俊雄*; 工藤 一秋*
no journal, ,
耐熱性の高い芳香族ポリベンズイミダゾール(PBI)膜を基材とした電解質膜の開発を進めている。このPBI膜は放射線に対する安定性が高いため、電離放射線を照射してもグラフト重合させるために充分なラジカルが生成されず、電解質膜に必要な導電性を得るためのグラフト鎖の導入が困難であった。今回、PBI中に耐熱性は維持し、ラジカルの生成の増加が期待できる脂環式炭化水素基を導入した脂環式PBI(APBI)を新たに合成することで、ビニルモノマーとの放射線グラフト重合性の向上を試みた。縮合反応より合成したAPBI膜を線照射後、スチレンを反応させたところ、グラフト率は時間とともに増加し、反応開始から36時間後には100%に達した。このグラフト膜をスルホン化(100%)することで、ナフィオンに相当する導電率0.06S/cmの値を示すAPBI電解質膜の開発に成功した。
浅野 雅春; 前川 康成; Park, J.*; 高山 俊雄*; 工藤 一秋*
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耐熱性の高い芳香族ポリベンズイミダゾール(PBI)膜を基材とした電解質膜の開発を進めている。このPBI膜は放射線に対する安定性が高いため、電離放射線を照射してもグラフト重合させるために充分なラジカルが生成されず、電解質膜に必要な導電率を得るためのグラフト鎖の導入が困難であった。今回、PBIの耐熱性を維持したまま、ラジカル生成量の大幅な増加が期待できる脂環式炭化水素基を導入した脂環式PBI(APBI)を新たに合成することで、ビニルモノマーとの放射線グラフト重合性の向上を試みた。縮合反応より合成したAPBI膜を線照射後、スチレンを反応させたところ、グラフト率は時間とともに増加し、反応開始から36時間後には100%に達した。このグラフト膜を定量的にスルホン化することで、ナフィオンに相当する導電率0.06S/cmの値を示すAPBI電解質膜の開発に成功した。
浅野 雅春; 前川 康成; Park, J.*; 高山 俊雄*; 工藤 一秋*
no journal, ,
耐熱性の高い芳香族ポリベンズイミダゾール(PBI)膜を基材とした電解質膜の開発を進めている。このPBI膜は放射線に対する安定性が高いため、電離放射線を照射してもグラフト重合させるために充分なラジカルが生成されず、電解質膜に必要な導電率を得るためのグラフト鎖の導入が困難であった。これを解決するために、PBI中に耐熱性は維持し、ラジカルの生成の増加が期待できる脂環式炭化水素基を導入した脂環式PBI(APBI)を新たに合成することで、ビニルモノマーとの放射線グラフト重合性の向上を試みた。得られたAPBI電解質膜は、グラフト率が向上したことでナフィオンに相当する導電率を示したが、含水特性、機械特性の低下が問題となった。そこで、含水特性、機械特性の向上が期待できるPBIを合成し、APBIとブレンドしたグラフト型電解質膜を作製したところ、含水率の抑制及び機械強度の向上が実現できた。
