[發(fā)明專利]質(zhì)子交換膜用膦酸和1;2;3-三唑功能化聚醚砜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710207489.3
• 申請日: 2017-03-31
• 公開（公告）號: CN107033350B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 嚴(yán)六明;岳寶華;曾廣波;胡益棟;王勝楠;高惠琦;陶盛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: C08G75/23
• 分類號: C08G75/23;C08J5/22;H01M8/1027;H01M8/1072
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種膦酸和1,2,3-三唑功能化聚醚砜質(zhì)子交換膜，其特征在于該質(zhì)子交換膜的結(jié)構(gòu)式為：

n＝9～15。

2.一種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的膦酸和1,2,3-三唑功能化聚醚砜質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.在惰性氣氛保護(hù)下，將膦酸化雙酚和3,3’-二乙炔基-4,4’-二氟二苯砜按1：1～1:1.2的摩爾比溶于吡咯烷酮中，加入催化量的碳酸鉀，甲苯為帶水劑，進(jìn)行縮聚反應(yīng)，先在135～145℃下反應(yīng)18～22h,再升溫至175～185℃下反應(yīng)6～10h，反應(yīng)結(jié)束后將所得溶液倒入體積比為濃度12mol/L的鹽酸中沉淀，再經(jīng)過濾、水洗、過濾、烘干后得到的淡黃色固體即為二乙炔基膦酸酯化聚醚砜，其結(jié)構(gòu)式為：

所述的膦酸化雙酚的結(jié)構(gòu)式為：所述的3,3’-二乙炔基-4,4’-二氟二苯砜的結(jié)構(gòu)式為：

b.將步驟a中所得的二乙炔基膦酸酯化聚醚砜與特戊酸疊氮甲酯按1：2.2～1：2.5的摩爾比進(jìn)行‘click’反應(yīng)，在室溫下反應(yīng)24～26h，得到含膦酸酯和三氮唑的聚醚砜，其結(jié)構(gòu)式為：

所述的特戊酸疊氮甲酯的結(jié)構(gòu)式為：

c.將步驟b中所得到的含膦酸酯和三氮唑的聚醚砜按1:1～1:1.2的摩爾比溶于水和甲醇按1:1的體積比的混合溶劑中，再加入KOH的條件下進(jìn)行堿性水解，回流2d；然后在所得產(chǎn)物中加入足量濃鹽酸使其浸沒，再回流水解2d，水解反應(yīng)結(jié)束后將產(chǎn)物進(jìn)行過濾、水洗至溶液pH在6.5～7，得到最終產(chǎn)物膦酸和1,2,3-三唑功能化聚醚砜質(zhì)子交換膜，其結(jié)構(gòu)式為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟b中‘click’反應(yīng)的具體步驟為：在惰性氣體保護(hù)下，將二乙炔基膦酸酯化聚醚砜溶于二甲基甲酰胺，依次加入特戊酸疊氮甲酯，以及催化量的五水合硫酸銅和抗壞血酸鈉，室溫下攪拌反應(yīng)24～26h。