[發明專利]一種三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物質子交換膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010469905.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111635528B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 莫肇華;李素麗;李俊義;徐延銘
• 申請（專利權）人: 珠海冠宇電池股份有限公司
• 主分類號: C08G73/18
• 分類號: C08G73/18;H01M8/103;H01M8/1072
• 代理公司: 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535
• 代理人: 劉元霞;謝怡婷

1.一種三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其由部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物與雙端羧基或氨基的線性苯并咪唑類聚合物反應得到；其中，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物是含羧基的超支化苯并咪唑類聚合物與含氨基的膦酸反應，或者含氨基的超支化苯并咪唑類聚合物與含羧基的膦酸反應得到的。

2.根據權利要求1所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其由部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物中的氨基與雙端羧基的線性苯并咪唑類聚合物反應，和/或，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物中的羧基與雙端氨基的線性苯并咪唑類聚合物反應得到；其中，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物是含羧基的超支化苯并咪唑類聚合物與含氨基的膦酸反應，或者含氨基的超支化苯并咪唑類聚合物與含羧基的膦酸反應得到的。

3.根據權利要求1所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物的膦酸化程度為10％～95％。

4.根據權利要求2所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑類聚合物的膦酸化程度為10％～95％。

5.根據權利要求1-4任一項所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其中，所述超支化苯并咪唑類聚合物選自下述式(IV)～式(VII)結構中的至少一種：

式(IV)～式(VII)中，X選自不存在、-S-、-O-、鹵素取代或未取代的C_1-6亞烷基；n為1-100之間的整數；**代表支化點；R選自下述結構中的至少一種：

*代表連接點。

6.根據權利要求5所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其中，所述超支化苯并咪唑類聚合物選自下述結構中的至少一種：

其中，n和R的定義如權利要求5所述，**為支化點。

7.根據權利要求5述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其中，所述含羧基的超支化苯并咪唑類聚合物的結構如下述所示：

其中，n、X和R的定義如權利要求5所述，m為1-100之間的整數，**為支化點。

8.根據權利要求1-4任一項所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其中，所述含氨基的膦酸選自4-氨基-1-羥基丁亞基-1,1-二磷酸、4-氨基丁基膦酸、2-氨基乙基膦酸、3-氨基丁基膦酸、3-氨基丙基膦酸、(1-氨乙基)膦酸、(1-氨丙基)膦酸、(1-氨丁基)膦酸、2-氨基-5-膦酰戊酸、5-氨基戊基膦酸、4-氨基戊基膦酸、3-氨基戊基膦酸、(4-氨基苯基)膦酸、(3-氨基苯基)膦酸、(2-氨基苯基)膦酸中的至少一種；

所述含羧基的膦酸選自膦酰基乙酸、2-膦酰基丙酸、5-膦酰基戊酸、6-膦酰基己酸、7-膦酰基庚酸、8-膦酰基辛酸、9-膦酰基壬酸、10-膦酰基癸酸、11-膦酰基十一酸、16-膦酰基十六烷酸、3-膦酸基丙酸、4-磷酸基丁酸、DL-2-氨基-3-磷丙酸、DL-2-氨基-4-磷丁酸、DL-2-氨基-5-磷戊酸、DL-2-氨基-6-磷己酸、DL-2-氨基-7-磷庚酸、2-(磷酸甲基)戊烷二酸、4-磷酰基苯甲酸、3-磷酰基苯甲酸和草甘膦中的至少一種。

9.根據權利要求1-4任一項所述的三維網絡交聯膦酸化苯并咪唑類聚合物，其中，所述雙端氨基或雙端羧基的線性苯并咪唑類聚合物選自下述式(X)、式(XI)、式(XII)或式(XIII)結構中的至少一種：

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式(X)～式(XIII)中，X選自不存在、-S-、-O-、鹵素取代或未取代的C_1-6亞烷基；R’選自鹵素取代或未取代的C_1-8亞烷基、鹵素取代或未取代的C_6-20亞芳基；n’為1-5000之間的整數。