Radiation‐grafted ion‐exchange membranes: Influence of the initial matrix on the synthesis and structure

Abstract

A series of commercial fluoropolymer films was irradiated with an electron beam, grafted with styrene, and sulfonated. The influence of the initial fluoropolymer on the grafting yields and the properties of the grafted and sulfonated membranes were investigated. The same synthesis procedure can be followed for most fluoropolymers and samples with a similar degree of grafting, and a homogenous polystyrene distribution can be prepared by varying the absorbed dose. The main difference among different fluoropolymer-based membranes is the water uptake from liquid water that has a roughly linear dependence on the crystallinity of the sample. The more amorphous the initial material, the greater the water uptake. Mechanical properties of the membranes at 50% relative humidity differ less than those of the starting materials and are comparable to those of Nafion 105.

An empirical study into the effect of long term storage (−36±2°C) of electron-beamed ETFE on the properties of radiation-grafted alkaline anion-exchange membranes

“…The grafting is initiated first at the surface of the film; these regions become swollen by solvent and provide access to deeper reaction sites within the film for additional monomer polymerisation (Brack et al, 2000;Rager, 2003). However, crystallite regions of the film remain practically unaltered during the grafting process, meaning grafting predominately takes place in the amorphous regions (Brack et al, 2004;Walsby et al, 2001). Therefore the fluctuations in IEC measurements may be disproportionately affected by the deterioration of the radical sites in the amorphous regions of the ETFE film.…”

Sintesis Bahan Membran Sel Bahan Bakar: Kopolimerisasi Stirena Pada Film Etfe Dengan Teknik Iradiasi Awal

“…Metode ini telah banyak digunakan misalnya untuk menyiapkan membran selektif dan absorben, memodifikasi fiber polietilena densitas tinggi, mendayagunakan polimerpolimer dapat urai, dan memeriksa proses pembuatan membran penukar ion [2]. Pada teknik ini radiasi diperlukan sebagai suatu penginisiasi terjadinya proses polimerisasi.…”

“…Pencangkokan dilakukan setelah polimer diiradiasi (pencangkokan iradiasi awal) [3]. Agar terjadi reaksi kimia antara bagian aktif polimer dan monomer maka pencangkokan metoda iradiasi dilakukan dalam suasana vakum [4] atau jenuh gas nitrogen [2].…”

“…Oleh karena itu, pada penelitian ini akan dicari laju dan dosis total radiasi yang diharapkan. Di samping itu, pengurangan fuel crossover dapat dicapai bila persen pencangkokan membran yang dihasilkan lebih besar dari 30% [2]. Pada penelitian ini dicoba untuk mendapatkan persen pencangkokan sekitar 40%.…”

Protonenaustauschmembranen durch strahlungsinduzierte Pfropfpolymerisation von Glycidylmethacrylat auf ETFE – Modifizierung mit Butylacrylat und Acrylnitril

“…Bekannt sind bereits Membranen mit einem Grundgerüst aus teil-oder perfluorierten Polymeren (Poly(tetraflourethylen-alt-ethylen) (ET-FE) [6,7], Poly(vinylidenfluorid) (PVDF) [8,9], Poly(tetrafluorethylen-co-hexafluoropropylen) (FEP) [10], Poly(tetrafluorethylen) (PTFE) [11], Poly(tetrafluorethylen-co-perfluorvinyl-methylether) (PFA) [12], Poly(vinylfluorid) (PVF) [13]), die mit c-oder b-Strahlen aktiviert, durch strahlungsinduziertes Pfropfen modifiziert und bezüglich ihres Einsatzes in Brennstoffzellen untersucht wurden. Die Pfropfpolymerisation erfolgt entweder simultan zur Bestrahlung oder in einem nachfolgenden Schritt, häufig mit Styrol [14], teilweise auch mit Vernetzern wie Divinylbenzol [15] oder Bis(4-vinylphenyl)ethan [16]. Bei Pfropfmonomeren, die nicht bereits eine Sulfonsäurefunktion tragen, ist eine nachträgliche Funktionalisierung (Sulfonierung) erforderlich, so z.…”