[發(fā)明專利]一種負(fù)載氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子單元的聚磷腈陰離子交換膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910210007.9
• 申請日: 2019-03-19
• 公開（公告）號: CN109988332B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪中明;曹峰屹;朱紅
• 申請（專利權(quán)）人: 北京化工大學(xué)
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J5/18;C08G79/025;H01M8/1034;C08L85/02
• 代理公司: 北京思海天達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種包含氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子結(jié)構(gòu)的聚磷腈聚合物，其特征在于，聚磷腈主鏈被OR和氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子結(jié)構(gòu)接枝，具有式(1)所示結(jié)構(gòu)：

其中，所述R為未取代的C₁～C₁₈的脂肪基團(tuán)；

所述n為聚磷腈聚合度，所述x、y、p、q的取值為：2nx≥0，2n≥y0，且x+y＝2n；7p≥0；4q≥1。

2.按照權(quán)利要求1所述的一種包含氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子結(jié)構(gòu)的聚磷腈聚合物，其特征在于，y/2n為5％-45％。

3.一種包含權(quán)利要求1所述的聚磷腈聚合物陰離子交換膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將式(2)所示結(jié)構(gòu)氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子與1.2eq的碳酸鉀加入乙醇溶液中，常溫下反應(yīng)得到氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子的鉀鹽；

(2)將上述氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子鉀鹽加入到聚二氯磷腈的THF溶液中，進(jìn)行反應(yīng)；

(3)將C₁～C₁₈的脂肪醇與1.2eq的金屬鈉或NaH加入THF中，常溫下反應(yīng)得到脂肪醇鈉鹽的THF溶液；

(4)將步驟(3)得到的脂肪醇鈉鹽的THF溶液加入到步驟(2)的溶液中，繼續(xù)反應(yīng)，稍冷后除去反應(yīng)液中的溶劑，得到粘稠狀物質(zhì)，用去離子水洗滌得到彈性體聚合物；

(5)利用步驟(4)得到的彈性體聚合物制成相應(yīng)膜材料，進(jìn)行OH^-離子交換后，即制得所需的耐堿性陰離子交換膜；

其中p、q的取值為：7p≥0；4q≥1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，通過調(diào)整C₁～C₁₈的脂肪醇的量和式(2)所示結(jié)構(gòu)氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子的量調(diào)整x、y的比例。

5.權(quán)利要求1所述的包含氫化芳雜環(huán)類季鏻陽離子結(jié)構(gòu)的聚磷腈聚合物的應(yīng)用，用于燃料電池。