System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种氢燃料电池车用混床树脂及其制备方法技术_技高网

一种氢燃料电池车用混床树脂及其制备方法技术

技术编号:43301285 阅读:0 留言:0更新日期:2024-11-12 16:17
本发明专利技术公开了一种氢燃料电池车用混床树脂及其制备方法,首先将苯乙烯、二乙烯基苯利用悬浮聚合法生产出苯乙烯‑二乙烯基苯共聚物白球,将所制得白球使用H2SO4进行磺化,制得交联度为10%、平均粒径为0.525mm、湿视密度为0.75‑0.85 g/ml的苯乙烯系凝胶型强酸阳树脂,然后将白球浸入氯甲基化原料中,随之在氯甲基化催化剂的作用下制得氯球,然后将所得氯球置于反应釜中,依次经过溶胀剂的溶胀、烷基叔胺的反应和纯水的洗涤,制得交联度为7%、粒径为0.63mm、湿视密度为0.67‑0.72g/ml的苯乙烯系凝胶型强碱阴树脂,将制备成强酸阳树脂与强碱阴树脂按照体积比例为1:4进行混合灌装即得。本发明专利技术提高了混床树脂体交换容量,解决了单一树脂提前大量消耗的问题,提高了离子交换器的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃料电池冷却系统,特别是一种氢燃料电池车用混床树脂及其制备方法


技术介绍

1、氢作为绿色能源,满足零炭的能源排放使用需求,氢燃料电池(pemfc)汽车是一种利用氢氧发生电化学反应,释放出电能进行驱动的车辆,由于其结构及工作原理的特点,氢燃料电池系统在运行过程中会产生大量的热,因温度过高或过低都会降低氢燃料电池系统的性能,因此氢燃料电池系统需要配备热管理系统模块,以确保氢燃料电池系统在适宜的温度下工作。在大功率的氢燃料电池商用车应用中,系统采取水循环的热管理控制方法,但在燃料电池系统运行时,系统中的管路及部分零部件自身会析出离子,使得水循环冷却液的电导率升高,此时电堆双极板上产生高电压,将通过冷却液传递到整个冷却循环流道。如果冷却液的电导率过高,高电压下的工作模式将会使整个系统的绝缘性能下降,影响整车的安全性能。因此目前冷却循环系统中安装内置混床树脂的离子交换器来降低冷却液电导率,来维持燃料电池系统的正常运行。

2、目前经过氢燃料电池汽车的跑车运行,人员对更换下来的离子交换器内部的混床树脂分析,发现存在阴树脂已经消耗完全,阳树脂还剩60%以上的交换能力未被消耗的情况。根据混床树脂的特性,一旦单一树脂实效,整体的混床树脂便不能再降低燃料电池冷却液中的电导率,降低了电池系统的绝缘性能,因此需要整体更换电池冷却系中的离子交换器,造成极大的物料成本的浪费。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术中电堆系统中离子交换器内阴树脂消耗完毕,而阳树脂未被大量消耗的缺点,提供一种氢燃料电池车用混床树脂及其制备方法。

2、本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,包括如下步骤,

3、s1.将苯乙烯、二乙烯基苯利用悬浮聚合法生产出苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球,将所制得白球使用h2so4进行磺化,通过苯乙烯和二乙烯苯组分比例的改变制得交联度为10%、粒径为0.525mm、湿视密度为0.75-0.85g/ml的苯乙烯系凝胶型强酸阳树脂;

4、s2.将苯乙烯、二乙烯基苯利用悬浮聚合法生产出苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球,将所制得的白球浸入氯甲基化原料中,随之在氯甲基化催化剂的作用下制得氯球,然后将所得氯球置于反应釜中,依次经过溶胀剂的溶胀、烷基叔胺的反应和纯水的洗涤,通过苯乙烯和二乙烯苯组分比例的改变制得交联度为7%、粒径为0.63mm、湿视密度为0.67-0.72g/ml的苯乙烯系凝胶型强碱阴树脂;

5、s3.将制备成强酸阳树脂:强碱阴树脂按照体积比例为1:4进行混合灌装即得。

6、优选的,所述悬浮聚合法按照如下步骤进行,将苯乙烯、二乙烯基苯与引发剂加入反应系统中,并加入纯水、有机分散剂、辅助交联剂、阻聚剂,充分进行悬浮聚合,调节ph,水洗产品至中性,即得到所述苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球。

7、优选的,所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢,过氧化月桂酰中的一种或几种,所述有机分散剂为聚乙烯醇、明胶、淀粉、甲基纤维素及其衍生物中的一种或几种,所述辅助交联剂为丙烯腈,所述阻聚剂为次甲基蓝。

8、优选的,所述氯甲基化原料为多聚甲醛、甲醛水溶液、甲缩醛二甲醇、氯甲醚、二氯甲醚、氯磺酸。

9、优选的,所述氯甲基化催化剂为氯化锌或三氯化铁中的一种或几种。

10、优选的,所述溶胀剂为二氯乙烷、四氯化碳、苯、二氧氯环中一种或几种。

11、优选的,所述烷基叔胺为三甲胺。

12、本专利技术的目的还在于提供一种按照上述方法制备的氢燃料电池车用混床树脂。

13、本专利技术具有以下优点:树脂的交联度大小决定了树脂中的体交换容量大小,通过增加阴阳树脂的比例即可增加体交换容量大小,但是树脂的交联度不能无限增加,必须综合考虑树脂的粒径大小及孔度,通过合理选择阴阳树脂交联度大小,不仅提高了阴阳树脂中的体交换容量,而且便于离子交换,同时配合控制阴阳树脂的混床比例,避免出现单一树脂提前被大量消耗导致离子交换器整体报废情况的发生,延长了离子交换器的使用寿命。

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【技术保护点】

1.一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,所述悬浮聚合法按照如下步骤进行,将苯乙烯、二乙烯基苯与引发剂加入反应系统中,并加入纯水、有机分散剂、辅助交联剂、阻聚剂,充分进行悬浮聚合,调节pH,水洗产品至中性,即得到所述苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢,过氧化月桂酰中的一种或几种,所述有机分散剂为聚乙烯醇、明胶、淀粉、甲基纤维素及其衍生物中的一种或几种,所述辅助交联剂为丙烯腈,所述阻聚剂为次甲基蓝。

4.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于:所述氯甲基化原料为多聚甲醛、甲醛水溶液、甲缩醛二甲醇、氯甲醚、二氯甲醚、氯磺酸。

5.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于:所述氯甲基化催化剂为氯化锌或三氯化铁中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于:所述溶胀剂为二氯乙烷、四氯化碳、苯、二氧氯环中一种或几种。

7.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于:所述烷基叔胺为三甲胺。

8.根据权利要求1-7任一所述的一种方法制备的氢燃料电池车用混床树脂。

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【技术特征摘要】

1.一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤,

2.根据权利要求1所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,所述悬浮聚合法按照如下步骤进行,将苯乙烯、二乙烯基苯与引发剂加入反应系统中,并加入纯水、有机分散剂、辅助交联剂、阻聚剂,充分进行悬浮聚合,调节ph,水洗产品至中性,即得到所述苯乙烯-二乙烯基苯共聚物白球。

3.根据权利要求2所述的一种氢燃料电池车用混床树脂的制备方法,其特征在于,所述引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈、异丙苯过氧化氢,过氧化月桂酰中的一种或几种,所述有机分散剂为聚乙烯醇、明胶、淀粉、甲基纤维素及其衍生物中的一种或几种,所述辅助交联剂为丙烯腈,所述阻聚剂为次甲基蓝...

【专利技术属性】
技术研发人员:王卫东崔鹏鹏苗朝雨修慧敏林志磊张业明张惠
申请(专利权)人:平原滤清器有限公司
类型:发明
国别省市:

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