[發明專利]至少含一個憎水嵌段組分堿性共聚物聚電解質及合成方法

在審

• 申請號: 201310021737.7
• 申請日: 2013-01-22
• 公開（公告）號: CN103936992A
• 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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技術領域

本發明屬于高分子材料領域，具體涉及一種至少含一個憎水嵌段組分堿性共聚物聚電解質及合成方法。

背景技術

聚電解質按所帶電荷可分為聚陽離子、聚陰離子及兩性聚離子電解質根據離子基團在聚合物鏈上的位置，聚電解質又可以分為主鏈型和側鏈型兩大類。

在上述各種離子型聚合物中，人們對兩性聚電解質有著濃厚的興趣，這不僅是因為它在離子交換、廢水處理、重金屬螯合和化妝品等諸多領域有著廣泛應用；更為重要的是，許多天然存在的生物分子(如蛋白質)本身就是兩性聚電解質。因此，兩性聚電解質的合成及性能研究成了人們關注的熱點。

聚電解質兼有高分子長鏈和小分子電解質電離的雙重結構特征，具有普通高分子所不具備的功能特性(如增黏、絮凝、靜電相互作用等)，這些特性使其具有極為廣泛和重要的應用。近年來，隨著膜科學與技術研究的不斷發展，聚電解質作為一種新興的膜材料得到了長足發展。人們對聚電解質的研究從天然高分子發展到合成高分子；從低密度電荷聚電解質發展到高密度電荷聚電解質；從聚電解質復合物發展到兩親性嵌段聚電解質。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種至少含一個憎水嵌段組分堿性共聚物聚電解質及合成方法，合成的共聚物聚電解質所制備的膜材料具有很強的力學性能。

為實現上述技術目的，達到上述技術效果，本發明通過以下技術方案實現：

至少含一個憎水嵌段組分堿性共聚物聚電解質，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基團部分，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)--或--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，Rc，Rd，Re，Rf為烷基C_nH_2n+1，芳香烷基或芳香基團，其中Ra，Rb，Rc，Rd，Re，Rf相同或不同；

x，y，g，為1到100的整數。