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본 연구는 고내구성을 가진 고분자 전해질 막을 제조하는 것으로 연료전지에 적용하기 위하여 poly(vinyl alcohol)를 주쇄부로 하여 poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA-MA)와 3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid (THS-PSA)를 polyethylene막에 함침시켜 막을 제조하였다. 제조된 막을 함수율, 접촉각, FT-IR, 수소이온전도도, 탄성계수 등의 측정을 통해 친수성 고분자가 함침된 막의 특성평가를 실시하였다. FT-IR 분석과 접촉각 측정을 통해 PE막에 함친된 막에서 친수성기의 유무를 확인하였다. 수소이온전도도를 측정한 결과 30% THS-PSA의 막이 55℃에서 1.27×10 1S/㎝의 값을 나타내어 우수한 수소이온전도도를 나타내었으며, 탄성계수의 측정을 통해 polyethylene막에 비하여 THS-PSA가 함침된 막의 기계적 강도가 15%까지는 최대 7배까지 향상되어 막의 내구성이 향상되었음을 확인하였다.
This study deals with the preparation of polymeric electrolyte membranes having high durability for the application of fuel cells. The membranes under investigation were prepared the impregnation to porous polyethylene membranes with poly(vinyl alcohol)(PVA), poly(styrene sulfonic acid-co-maleic acid), and (PSSA-MA)3-(trihydroxysilyl)-1-propanesulfonic acid (THS-PSA). To characterize the resulting membranes, the water contents, the contact angles, FT-IR, the proton conductivity and the the modulus were measured. The proton conductivity of 30% content of THS-PSA at 55℃ gave excellent 1.27×10 1S/㎝ and the mechanical strength was improved 7 times higher up to the THS-PSA content 15%, as a result, the durability was elevated extensively.
