El principal beneficio de las membranas de PFSA reforzadas mecánicamente sería su vida útil significativamente mejorada en comparación con las membranas de PFSA no reforzadas debido a que las tensiones relacionadas con la hinchazón son absorbidas por el refuerzo de ePTFE. Una de las principales limitaciones de las membranas de PFSA reforzadas mecánicamente es su menor conductividad iónica o protónica en comparación con las membranas no reforzadas debido a que contienen menos material conductor iónico por unidad de volumen o por unidad de masa (si bien el refuerzo de ePTFE es bastante poroso, tiene una masa independientemente de ello). Si bien no es una práctica común, este producto de membrana también se puede utilizar en electrolizadores de agua PEM, celdas de combustible de metanol directo (DMFC), celdas de combustible de ácido fórmico directo (DFAFC), celdas de combustible microbianas (MFC) y otras aplicaciones similares, y siempre se recomienda que el usuario final tenga en cuenta el espesor de la membrana de PFSA para su aplicación particular y cómo puede afectar positiva o negativamente al rendimiento.
La membrana de intercambio de protones reforzada con ePTFE PFSA D15-R se basa en el material de ácido perfluorosulfónico estabilizado químicamente y se envía en forma ácida (H+) (que también se conoce como forma protónica). La estabilización química también se conoce como estabilización del grupo terminal, donde los átomos de carbono que terminan las cadenas de polímero PFSA están completamente fluorados. Las membranas PFSA estabilizadas químicamente exhibirán una liberación de iones fluoruro sustancialmente menor en comparación con las membranas PFSA fabricadas a partir de resina PFSA no estabilizada. Los grupos funcionales (también conocidos como sitios de ácido sulfónico) para esta membrana PFSA se basan en la cadena lateral larga para su estructura química.
Las membranas de intercambio de protones también se conocen como membranas de intercambio catiónico en el mercado. Esta membrana PFSA funciona como separador y electrolito sólido (sin necesidad de ácido líquido) en una variedad de celdas electroquímicas que requieren que la membrana transporte selectivamente protones u otros cationes a través de la unión de la celda (o entre las capas de catalizador del ánodo y el cátodo). El polímero es resistente a los productos químicos y duradero.
Propiedades de la Membrana
| Espesor |
15 micrómetros (+/- 1 micrómetro) |
| Peso básico (g/m²) |
Por determinar |
| Conductividad (S/cm) |
≥ 0,03 S/cm (o ≥ 30 mS/cm) |
| Capacidad de intercambio iónico |
≥ 1,00 mmol/g |
| Hinchamiento (%) |
≤ 7,5 % / 7,5 % (MD/TD) |
| Módulo (MPa) |
Módulo elástico ≥ 250 MPa / 250 MPa (MD/TD) |
| Resistencia a la tracción - máx. (MPa) |
≥ 25 / 25 MPa (MD/TD) |
| Elongación hasta la rotura (%) |
250 % para MD y 260 % para TD |
| Propiedades hidrolíticas de la membrana |
| Contenido de agua (% de agua) |
Por determinar |
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