[發明專利]至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質及合成方法

在審

• 申請號: 201310021708.0
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103936990A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 曹曙光
• 申請（專利權）人: 曹曙光
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C08G65/40;C08G65/48;H01M8/10;H01M8/02;C09D11/52;B01D71/80
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1.至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質，其特征在于，組成結構為：

-{-[-(-Ar1-X-Ar1-Y-Ar2-Y-)_n-Ar1-X-Ar1-E-]_a-(Ar3)_b-E-(Ar2)_c-Y-(Ar1-X-Ar1)_d-}_k-..........或

-{-[-Ar2-(-Ar1-X-Ar1-Y-Ar2-Y-)_n-]_a-(Ar3)_b-Y-(Ar2)_c-Y-(Ar1-X-Ar1)_d-}_k-..........，其中--[-(-Ar1-X-Ar1-Y-Ar2-Y-)_n-Ar1-X-Ar1-E-]_a--為憎水聚合物M部分，Ar1為苯基、奈基，三苯基、苯氰基或-Ar4--R1-Ar5--，其中R1為-C(O)--，--S(O)₂--，--P(O)(C₆H₅)--，--C(O)-Ar-C(O)--或--C(O)-Ar6-S(O)₂--，Ar4，Ar5，Ar6為芳香基團或取代芳香基團；

Ar2為-O-Ar7-R2-Ar8-O--；

R2為單個共價鍵，環烷烴C₂H_2n-2；

Ar7，Ar8為芳香基團或取代芳香基團；

其中X為-C(O)--，--S(O)₂--，--P(O)(C₆H₅)--，

--C(O)-Ar-C(O)--或--C(O)-Ar6-S(O)₂--，Ar4，Ar5，Ar6為芳香基團或取代芳香基團；

Y為-S-，-O-；

E單個共價鍵，聚電解質為聚苯撐結構，或者為-S-，-O-；

n，為0到20的整數；

k，為20到200的整數；

a，b，c，d，為摩爾數或者為百分比，其中a+b+d＝c；

Ar3為帶親水性離子基團的芳香部分，其結構為：

Z為氫原子或強吸電子基團，為CN，NO₂或CF₃；

A為-C(O)--，--S(O)₂--；

B為--O--，--S--，--CH₂--或--OCH₂CH₂O--；

Ar為芳香基團或取代芳香基團；

Ra，Rb為-SO₃H，--COOH，--PO₃H或--SO₂NHSO₂R，Ra，Rb相同或不同，在--SO₂NHSO₂R中R為CF_2n+1；

x，y，g，為1到100的整數。

2.根據權利要求1所述的至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質，其特征在于：所述憎水聚合物M部分是芳香類，為聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚或聚苯撐，這類鏈段的數均分子量在500-8000之間，聚合度為1-20之間；在所述憎水聚合物M部分完成制備后所參與的共聚合中包含一類帶有親水離子基團的組分，其所帶有離子基團可為磺化基團-SO₃H、羧酸基團-COOH、磷酸基團-PO₃H或磺酰亞胺基團-SO₂NHSO₂R，其中R為CnF2n+1。

3.根據權利要求1所述的至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質，其特征在于：所述電解質用作高性能分離膜材料。

4.根據權利要求1所述的至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質，其特征在于：所述電解質用作燃料電池用的質子導電隔膜。

5.根據權利要求1所述的至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質，其特征在于：所述電解質作為涂布所用墨水中的導電組分。

6.合成權利要求1所述的至少含一個憎水嵌段組分的共聚物聚電解質的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)先制備設定分子量的憎水聚合物M部分；

步驟2)將步驟1)制備好的憎水聚合物M部分作為一種多官能團的組分與其它多官能團組分再進行共聚合，其中參與共聚合的其他其他組分中至少包含一類帶親水離子官能團的成分。