[發明專利]磺化嵌段共聚物和微粒碳的共混物與包含它們的膜，薄膜和涂層

在審

• 申請號: 201380019873.0
• 申請日: 2013-03-07
• 公開（公告）號: CN104220152A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: C·L·維利斯;譚葵田
• 申請（專利權）人: 科騰聚合物美國有限責任公司
• 主分類號: B01D71/68
• 分類號: B01D71/68;B01D71/80;C08F8/36
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任宗華

1.一種組合物，它包含：

(a)含至少兩個聚合物端嵌段A和至少一個聚合物內嵌段B的至少一種磺化嵌段共聚物，其中每一A嵌段基本上不含磺酸或磺酸酯官能團，和每一B嵌段是含約10-約100mol％磺酸或磺酸酯官能團的聚合物嵌段，基于B嵌段的單體單元的數目；

(b)微粒碳；和

(c)任選地，液體成分。

2.權利要求1的組合物，其中磺化的嵌段共聚物的通式構型為：A-B-A，A-B-A-B-A,(A-B-A)_nX,(A-B)_nX，A-D-B-D-A，A-B-D-B-A,(A-D-B)_nX,(A-B-D)_nX或其混合物，其中n是2-約30的整數，和X是偶聯劑殘基，和每一D嵌段是耐磺化的聚合物嵌段，和多個A嵌段，B嵌段或D嵌段相同或不同。

3.權利要求2的組合物，其中每一D嵌段選自(i)氫化之前，乙烯基含量為20至80mol％的聚合或共聚的選自異戊二烯，1,3-丁二烯中的共軛二烯烴，(ii)聚合的丙烯酸酯單體，(iii)硅聚合物，(iv)聚合的異丁烯和(v)它們的混合物，其中隨后氫化含聚合的1,3-丁二烯或異戊二烯的任何鏈段。

4.權利要求1的組合物，其中微粒碳是焦炭，炭黑，活性炭，或碳納米管，它們任選地包括催化金屬組分。

5.權利要求1的組合物，其中微粒碳的平均粒度為0.1nm-約100μm。

6.權利要求1的組合物，其中微粒碳是活性炭，它任選地包括元素周期表中第8、9、10或11族的催化金屬。

7.權利要求1的組合物，其中微粒碳(b)和磺化嵌段共聚物(a)以至少0.01的重量比存在。

8.權利要求7的組合物，其中該重量比為至少0.05。

9.權利要求1的組合物，它為分散體形式且包括作為液體成分(c)的至少一種有機溶劑作為分散劑。

10.權利要求9的組合物，其中有機溶劑是非質子非極性溶劑或兩種或更多種非質子非極性溶劑的混合物。

11.權利要求1的組合物，它任選地包括非質子溶劑，或質子溶劑，或至少一種非質子和至少一種質子溶劑的混合物作為液體成分(c)。

12.權利要求11的組合物，其中液體成分(c)是水或含水介質。

13.一種電極，膜，薄膜或涂層，它包含權利要求11的組合物。

14.權利要求13的電極，膜，薄膜或涂層的制造方法，該方法包括：

i)提供含下述物質的分散體：

(a)含至少兩個聚合物端嵌段A和至少一個聚合物內嵌段B的至少一種磺化嵌段共聚物，其中每一A嵌段基本上不含磺酸或磺酸酯官能團，和每一B嵌段是含約10-約100mol％磺酸或磺酸酯官能團的聚合物嵌段，基于B嵌段的單體單元的數量；

(b)微粒碳；和

(c)至少一種有機溶劑作為液體成分；

ii)澆鑄該分散體；

iii)蒸發有機溶劑(c)，獲得膜、薄膜或涂層；和

iv)任選地，在水或含水介質中浸漬(iii)中獲得的電極、膜、薄膜或涂層。

15.一種燃料電池，電池組，或用于儲能，采集或回收的裝置，用于反向或正向電滲析的裝置，用于控制濕度的裝置，用于壓力延遲，正向或反向透析的裝置，用于電-或電容去離子(capacitive?deionization)的裝置，或用于氣體或液體的純化或消毒的裝置，它包含權利要求13的電極，膜，薄膜或涂層。

16.權利要求15的用于儲能、采集或回收的裝置，其中膜包含至少一種磺化嵌段共聚物和炭黑，其中炭黑與共聚物的重量比為約0.01-約1.0。

17.一種涂布的制品，它包含基底和含權利要求11的組合物的至少一層涂層。

18.權利要求17的涂布的制品，其中基底是天然或合成，織造或非織造的材料，或其混合物。

19.權利要求17的涂布的制品，它是適應于保護以免受因化學或生物危險物導致的損害的保護性片材、毯子(blanket)、衣服或其他服裝，或設備。