[發(fā)明專利]一種梳狀型磺化聚芳醚質(zhì)子交換膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911271696.0
• 申請日: 2019-12-11
• 公開（公告）號: CN112940322B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡朝霞;寧聰;陳守文;李娜;蒲陽陽;石懷啟
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: C08J5/22
• 分類號: C08J5/22;C08G81/00;C08G75/23;H01M8/1032;H01M8/1072
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

1.一種梳狀型質(zhì)子交換膜，其特征在于，所述質(zhì)子交換膜通過主鏈中F原子與側(cè)鏈中的-OK封端發(fā)生縮聚反應(yīng)得到，其中，主鏈為磺化聚芳醚砜高聚物，其結(jié)構(gòu)如下：

n為重復(fù)單元，不小于60；

側(cè)鏈為磺化聚芳醚砜酮低聚物，其結(jié)構(gòu)如下：

2.如權(quán)利要求1所述的梳狀型質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，制備磺化聚芳醚砜高聚物

將4,4-聯(lián)苯二酚、9,9′-雙(4-羥苯基)芴和3,3-二磺化-4,4-二氟二苯砜溶解在N,N-二甲基乙酰胺中，加入K₂CO₃作為催化劑，于160～170℃下發(fā)生縮聚反應(yīng)6～10h，降至60℃，加入過量的十氟聯(lián)苯于88～90℃下縮聚反應(yīng)4～5小時，制得磺化聚芳醚砜高聚物；

步驟2，制備梳狀型質(zhì)子交換膜

采用溶液澆鑄法進(jìn)行制膜，具體步驟為：將磺化聚芳醚砜高聚物與磺化聚芳醚砜酮低聚物的溶液澆鑄于玻璃澆膜盤上，并在上方蓋上玻璃片，控制澆膜溫度程序上升，在80℃停留1h，100℃停留1h，120℃停留4h，去掉玻璃片，在120℃恒溫反應(yīng)10h，冷卻后脫膜。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，4,4-聯(lián)苯二酚、9,9′-雙(4-羥苯基)芴和3,3-二磺化-4,4-二氟二苯砜的摩爾比為1:1:1。

4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，十氟聯(lián)苯的摩爾量為4,4-聯(lián)苯二酚的101％。

5.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，K₂CO₃催化劑的用量為4,4-聯(lián)苯二酚摩爾量的60～75％。

6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，磺化聚芳醚砜高聚物與磺化聚芳醚砜酮低聚物的質(zhì)量比為1:1～3:1。

7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，磺化聚芳醚砜高聚物與磺化聚芳醚砜酮低聚物的質(zhì)量比為1.4:1～2:1。