アクイビオン® PFSA

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アクイビオン® PFSA (パーフルオロスルホン酸)アイオノマーのメンブレン、ディスパージョン、その他のパーフルオロ化製品は、ゼロエミッション電力源と組合せて使用される燃料電池、電解槽、フロー電池などの電力貯蔵/変換装置を実現可能にする主要な構成要素です。

ソルベイのアクイビオン® 製品群には、業界で最も充実した PFSA の組成と製品形態が用意されており、アイオノマーのメンブレン、ディスパージョン、パウダー、溶融性ペレットが含まれています。これらの革新的な製品の主成分は、テトラフルオロエチレン(TFE)と、フッ化スルホニルビニルエーテル(SFVE: F2C=CF-O-CF2CF2-SO2F)からなる短側鎖(SSC) コポリマーです。

アクイビオン® 製品の形態

  • メンブレン(PFSA)
  • ディスパージョン(PFSA、PFSO3Li)
  • パウダー(PFSA、PFSO3Li)
  • ペレット(PFSF)


PFSO3Li は、PFSA のリチウム塩(-SO3Li)を表します。 

PFSF (パーフルオロスルホニルフルオライド)ペレットはスルホニルフルオライド基(-SO2F)を持つため、溶融押出の後に良好にイオン(-SO3H)PFSA 形態に変換できる唯一の製品形態です。 

主な特長

  • 官能基の濃度が非常に高いことから、プロトン(またはNa+、K+、Li+)の導電性が高い
  • 軟化点が高いため、80℃を大きく上回る高温で使用可能
  • 水分保持力が高く、燃料電池が低湿度でも良好に動作


アクイビオン® PFSA の短側鎖は、長側鎖ポリマー(LSC)と比較して、同一のIEC(イオン交換容量)ではより優れた機械特性を、また同一の機械特性ではより高い IEC を実現することが可能です。


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短側鎖(SSC)と長側鎖(LSC)のアイオノマーの比較

 
Perkin-Elmer 社製 DSC7 熱量計で測定

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製品データ

PFSA メンブレン

アクイビオン® PFSA 溶融押出成形アイオノマーメンブレンは酸の形態で提供されており、その特徴は市販されているその他多くのプロトン交換膜より当量(EW)が低いことです。厚さは 50~150 μm です。

この製品の独特な短側鎖アイオノマーにより、より高い結晶化度、より優れた機械特性とプロトン導電率が得られます。

代表的な用途

  • PEM形 燃料電池
  • PEM形 水電解槽
  • 電気化学方式水素コンプレッサー
  • レドックスフロー電池用セパレータ
  • 浸透気化法、または気体加湿システム

  
アクイビオン® グレード
当量(g/eq)
厚さ(μm)
E87-05S*87050
E87-12S*870120
E98-0598050
E98-05S*98050
E98-09S*98090
E98-15S*980150

*グレード名末尾のSはポリマーが化学的に安定していることを示します

PFSA ディスパージョンとリチウム塩ディスパージョン

アクイビオン® PFSA のディスパージョンは酸の形態(R-SO3H)を含み、各種の溶媒系、当量(EW)、および濃度で提供されます。そのグレードの一つに、リチウム塩の形態(R-SO3Li)があります。

ソルベイの高度なディスパージョン技術は無害の溶媒を使用しており、それにより提供される製品は水系(次のグラフを参照)、または n-プロパノールと適度に配合した状態で、ニュートン流体のままです。

代表的な用途

  • PEM形 燃料電池の電極用インク
  • イオン交換膜の製造または修理
  • 超強酸触媒の合成
  • 濡れ性向上のための PTFE メンブレンの表面処理
  • 電気化学装置の構成部品(OLED、リチウム電池など)

各種のアクイビオン® PFSA ディスパージョンのずり減粘挙動

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アクイビオン® グレード
当量(g/eq)
固形分濃度(wt%)
溶媒系
D72-25BS*72025>99% の水、エーテル非含有
D79-25BS*79025>99% の水、エーテル非含有
D79-25BSLi*79025>99% の水、エーテル非含有
D83-06A8306水 20%、1-プロパノール 40%、2-プロパノール 40% 
D83-24B83024>99% の水、エーテル非含有
D98-25BS*98025>99% の水、エーテル非含有

* グレード名末尾のSはポリマーが化学的に安定していることを示します

PFSF ペレット

アクイビオン® PFSF (パーフルオロスルホニルフルオライド)ペレットは、初めて市販される SSC スルホニルフルオライド前駆体樹脂です。このペレットは、スルホニルフルオライド基(-SO2F)を持つため、溶融押出が可能な唯一の形態であり、その後良好にイオン形態(-SO3X、X=H/Na/K/Li)に変換することができます。

これらの革新的な製品は、まだ業界で提供製品の少ない溶融性の前駆体樹脂を充実させるものです。成形品は、化学活性化後に耐久性のある触媒製品またはイオン交換製品として化学産業に機能的に寄与できます。

アクイビオン® グレード
当量 (g/eq)
P87S-SO2F*870
P98-SO2F980

* グレード名末尾のSはポリマーが化学的に安定していることを示します

PFSA パウダーとリチウム塩パウダー

アクイビオン® PFSA のパウダーはすぐに使用でき、不均一系酸触媒や交換樹脂として直接使用できます。このパウダーは多くの場合、一般的な交換樹脂より耐薬品性に優れているため、過酷な環境に曝露する用途により適しています。また、リチウム塩パウダーもご用意しています。

低当量(EW)グレードは、他社の PSFA 製品よりも単位質量あたりの電気化学機能性が大幅に高くなっています。高当量グレード(98 シリーズ)の高い結晶化度は、PFSA 成形品の機械特性と耐久性の向上に役立ちます。

代表的な用途

  • 不均一系酸触媒
  • イオン交換樹脂
  • 電気化学機器の構成要素
  • イオン交換メンブレン


アクイビオン® グレード
官能基
当量 (g/eq)
PW79S*R-SO3H790
PW79S-Li*R-SO3Li790
PW87S*R-SO3H870
PW98R-SO3H980

* グレード名末尾のSはポリマーが化学的に安定していることを示します

Technical Data Sheets

アクイビオン® グレード

形状説明
D72-25BS*ディスパージョン、アイオノマー化学的に安定。当量 720 g/eq。固形分濃度 25%。溶媒は >99% の水、エーテル非含有。
D79-25BS*ディスパージョン、アイオノマー
化学的に安定。当量 790 g/eq。固形分濃度 25%。溶媒は >99% の水、エーテル非含有。
D79-25BSLi*ディスパージョン、リチウム塩化学的に安定。当量 790 g/eq。固形分濃度 25%。溶媒は >99% の水、エーテル非含有。
D83-06Aディスパージョン、アイオノマー
当量 830 g/eq。固形分濃度 6%。溶媒は水 20%、1-プロパノール 40%、 2-プロパノール 40%。
D83-24Bディスパージョン、アイオノマー
当量 830 g/eq。固形分濃度 24%。溶媒は >99% の水、エーテル非含有。
D98-25BS*ディスパージョン、アイオノマー
化学的に安定。当量 980 g/eq。固形分濃度 25%。溶媒は >99% の水、エーテル非含有。
E87-05S*メンブレン、アイオノマー化学的に安定。当量 870 g/eq。厚さ 50 μm。
E87-12S*メンブレン、アイオノマー化学的に安定。当量 870 g/eq。厚さ 120 μm。
E98-05メンブレン、アイオノマー当量 980 g/eq。厚さ 50 μm。
E98-05S*メンブレン、アイオノマー化学的に安定。当量 980 g/eq。厚さ 50 μm。
E98-09S*メンブレン、アイオノマー化学的に安定。当量 980 g/eq。厚さ 90 μm。
E98-15S*メンブレン、アイオノマー化学的に安定。当量 980 g/eq。厚さ 150 μm。
P87S-SO2F*ペレット、 パーフルオロ化スルホニルフルオライド形態。当量 870 g/eq。 
P98-SO2Fペレット、 パーフルオロ化
スルホニルフルオライド形態。当量 980 g/eq。 
PW79S*粗粒パウダー、酸化学的に安定。当量 790 g/eq。
PW79S-Li*粗粒パウダー、リチウム塩化学的に安定。当量 790 g/eq。
PW87S*粗粒パウダー、酸化学的に安定。当量 870 g/eq。
PW98粗粒パウダー、酸

当量 980 g/eq。

*グレード名末尾のSはポリマーが化学的に安定していることを示します