[發明專利]一種芳香含氟離子聚合物膜材料、其合成方法與應用有效
| 申請號： | 201310292724.3 | 申請日： | 2013-07-10 |
| 公開（公告）號： | CN104282866A | 公開（公告）日： | 2015-01-14 |
| 發明（設計）人： | 薛立新;石倩茹;聶鋒;魏增斌;張堯劍 | 申請（專利權）人： | 中國科學院寧波材料技術與工程研究所 |
| 主分類號： | H01M2/16 | 分類號： | H01M2/16;C08J5/22 |
| 代理公司： | 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327 | 代理人： | 陳英俊 |
| 地址： | 315201 浙江*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 芳香 離子 聚合物 材料 合成 方法 應用 | ||
1.一種芳香含氟離子聚合物膜材料，其特征是：結構式為-[Ar-N(M)-SO2-Rf-SO2-N(M)]n-，其中-Ar-指代芳香基團，Rf指代-CnF2n-或者-[CF2CF2]nOCF2CF2-，n是1到40的整數，M指代H或者金屬元素。
2.根據權利1要求所述的芳香含氟離子聚合物膜材料，其特征是：M為鋰、鈉、鉀、鎂、鋅或者鈣中的一種或者兩種以上的混合。
3.如權利要求1所述的芳香含氟離子聚合物膜材料的制備方法，其特征是：包括如下步驟：
步驟1：合成活性中間體：含氟雙端基磺酰氯，其分子式為ClSO2RfSO2Cl，其中，Rf指代-CnF2n-或者-[CF2CF2]nOCF2CF2-，n為1到40的整數；
步驟2：在縛酸劑存在條件下，將步驟1得到的活性中間體與芳香族胺類單體縮聚，得到芳香含氟磺酰胺；
聚電解質步驟3：將步驟2得到的聚合物進行氫離子交換，得到含有氫離子的離子聚合物-[Ar-NH-SO2-Rf-SO2-NH]n-；
或者，將步驟2得到的聚合物進行氫離子交換，然后與金屬化合物中和反應進行金屬離子交換，得到含有金屬離子的離子聚合物-[Ar-N(M)-SO2-Rf-SO2-N(M)]n-；
步驟4：步驟3得到的離子聚合物成膜，得到芳香含氟離子聚合物膜材料。
4.如權利要求3所述的芳香含氟離子聚合物膜材料的制備方法，其特征是：所述的步驟1中，活性中間體的制備過程如下：
氮氣保護下，鹵端基含氟磺酰氟經過亞磺化脫鹵反應得到含氟雙端基亞磺酸鈉鹽，再經氯氣氯化，得到含氟雙端基磺酰氯活性中間體。
5.如權利要求3所述的芳香含氟離子聚合物膜材料的制備方法，其特征是：所述的步驟2中，縛酸劑為三乙胺、CsF、KF。
6.如權利要求3所述的芳香含氟離子聚合物膜材料的制備方法，其特征是：所述的步驟3中，M為鋰、鈉、鉀、鎂、鋅、鈣中的一種或者兩種以上的混合。
7.如權利要求3所述的芳香含氟離子聚合物膜材料的制備方法，其特征是：所述的步驟4中，成膜方法包括凝膠復合、溶液澆鑄或者熔融擠塑。
8.如權利要求1所述的芳香含氟離子聚合物膜材料在鋰離子電池、燃料電池、液流電池、電滲析水處理、氯堿工業中的應用。
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