[發(fā)明專(zhuān)利]側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210217026.2
• 申請(qǐng)日: 2012-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102746638A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜振華;沈困知;龐金輝;馮嗣男;王陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C08L71/10
• 分類(lèi)號(hào): C08L71/10;C08G65/48;C08G65/40;C08J5/18;H01M2/16;H01M4/94
• 代理公司: 長(zhǎng)春吉大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王恩遠(yuǎn)

1.一種側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜材料，是側(cè)鏈的苯環(huán)含有季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮聚合物；具體結(jié)構(gòu)為，

其中X=0.6～0.75。

2.一種權(quán)利要求1的側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜材料的制備方法，過(guò)程有側(cè)鏈含甲基苯基聚芳醚酮聚合物的合成、側(cè)鏈含溴甲基苯基聚芳醚酮聚合物的合成和側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜制備；

所述的側(cè)鏈含甲基苯基聚芳醚酮聚合物的合成過(guò)程，是以摩爾比為X∶1-X∶1的3，5-二甲基苯基對(duì)苯二酚單體、2，2-雙-(4-羥苯基)六氟丙烷單體和4,4’-二氟二苯甲酮單體為反應(yīng)物，與按摩爾計(jì)1.1倍4,4’-二氟二苯甲酮單體的無(wú)水碳酸鉀、3倍于反應(yīng)物質(zhì)量的溶劑、溶劑體積20～100％的共沸脫水劑放入裝有機(jī)械攪拌和帶水器的容器中，通氬氣，升溫到共沸脫水劑回流，反應(yīng)3～4小時(shí)，排除共沸脫水劑，升溫到170～190℃，繼續(xù)反應(yīng)7～10小時(shí)；得到的聚合物溶液在去離子水中析出，經(jīng)粉碎，洗滌，干燥，得到側(cè)鏈含甲基苯基聚芳醚酮聚合物；

所述的側(cè)鏈含溴甲基苯基聚芳醚酮聚合物的合成過(guò)程，是將側(cè)鏈含甲基苯基聚芳醚酮聚合物與有機(jī)溶劑放入裝有機(jī)械攪拌的容器中，通氬氣，升溫到聚合物完全溶解，降溫至室溫，投入N-溴代丁二酰亞胺和過(guò)氧化二苯甲酰，反應(yīng)溫度80～90℃，反應(yīng)時(shí)間4～8小時(shí)，將反應(yīng)容器降溫至室溫；將得到的聚合物溶液在無(wú)水甲醇中析出，粉碎，熱丙酮洗5次，干燥，得到側(cè)鏈含溴甲基苯基聚芳醚酮聚合物；其中，有機(jī)溶劑的用量按質(zhì)量計(jì)為側(cè)鏈含甲基苯基聚芳醚酮聚合物的10～15倍；N-溴代丁二酰亞胺用量按摩爾計(jì)為聚合物中含甲基鏈段的結(jié)構(gòu)單元數(shù)的2.2倍，過(guò)氧化二苯甲酰用量按摩爾計(jì)為聚合物中含甲基鏈段的結(jié)構(gòu)單元數(shù)的0.11倍；

所述的側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜制備，是將側(cè)鏈含溴甲基苯基聚芳醚酮聚合物溶解在鑄膜溶劑中，在室溫下攪拌12小時(shí)，待溶液均勻后過(guò)濾，在玻璃板上澆鑄鋪膜，烘干；將制得薄膜浸入質(zhì)量濃度50％的三甲胺水溶液中，室溫放置48小時(shí)，取出薄膜，浸入1M?KOH水溶液中，室溫放置48小時(shí)，取出薄膜，在去離子水中洗至中性，保存在去離子水中，得到側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜。

3.按照權(quán)利要求2所述的側(cè)鏈含季銨鹽基團(tuán)的聚芳醚酮陰離子傳導(dǎo)膜材料的制備方法，其特征是，所述的溶劑，是二甲基亞砜，N-甲基吡咯烷酮或環(huán)丁砜；所述的共沸脫水劑，是甲苯或二甲苯；所述有機(jī)溶劑，是三氯甲烷或1，1，2，2-四氯乙烷；所述的鑄膜溶劑是N，N-二甲基乙酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、三氯甲烷或1，1，2，2-四氯乙烷。