[發(fā)明專利]具有高透氧、高溫質(zhì)子傳導(dǎo)性的含氟磺酸膦酸樹脂及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202211276154.4 | 申請日： | 2022-10-18 |
| 公開（公告）號： | CN115991834A | 公開（公告）日： | 2023-04-21 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張永明;張恒;王維東;丁薇薇;王麗;鄒業(yè)成;徐安厚;高樹剛;李志勇 | 申請（專利權(quán)）人： | 山東東岳未來氫能材料股份有限公司 |
| 主分類號： | C08F214/26 | 分類號： | C08F214/26;C08F214/24;C08F214/28;C08F236/16;C08F214/22;C08F214/18;C08F216/14;C08F230/02;C08F234/02;C08F224/00;B01J39/20;C08J5/22;H01M8/1039 |
| 代理公司： | 山東竹森智壤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37382 | 代理人： | 邱燕燕 |
| 地址： | 256400 山東省淄*** | 國省代碼： | 山東;37 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 具有 高透氧 高溫 質(zhì)子 傳導(dǎo)性 含氟磺酸膦酸 樹脂 及其 制備 方法 | ||
1.一種具有高透氧、高溫質(zhì)子傳導(dǎo)性的含氟磺酸膦酸樹脂，其特征在于，其結(jié)構(gòu)單元如通式(I)所示，
式中，k為0～3的整數(shù)，f為0～4的整數(shù)，g為1～4的整數(shù)；a、b、c為獨立的1～20的整數(shù)，a'、b'和c'為獨立的1～3的整數(shù)，x/(x+y+z)＝0.1～0.8，y/(x+y+z)＝0.1～0.7，z/(x+y+z)＝0.1～0.6；
式中R為—(OCF2)h(CF2)jX，X為Cl或F；h和j獨立的為0～3的整數(shù)；
R1為或＞CF—CF＜；Rf為
其中，m，m'和n、n'分別為0～4的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟磺酸膦酸樹脂，其特征在于，該全氟磺酸膦酸樹脂由含氟烯烴單元、全氟乙烯基醚磷酸單元、全氟乙烯基磷酸單元及含磺酰氟的全氟雜環(huán)烯烴醚單元組成，各聚合單元所占的摩爾含量百分?jǐn)?shù)為：含氟烯烴單元為40～80％，全氟乙烯基醚磷酸單元為5～35％，全氟乙烯磷酸單元為5～35％，含磺酰氟的全氟雜環(huán)烯烴醚單元為5～50％。
優(yōu)選的，各聚合單元所占的摩爾含量百分?jǐn)?shù)為：含氟烯烴單元為40～70％，全氟乙烯基醚磷酸單元為5～30％，全氟乙烯磷酸單元為5～20％，含磺酰氟的全氟雜環(huán)烯烴醚單元為5～35％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含氟磺酸膦酸樹脂，其特征在于，離子交換容量為0.5～2.5mmol/g干樹脂，優(yōu)選為1.0～2.0mmol/g干樹脂；分子量為10～60萬，優(yōu)選為20～40萬。
4.權(quán)利要求1～3任一項所述樹脂的制備方法，其特征在于，由含氟烯烴單體、全氟乙烯基醚膦酸酯單體、全氟乙烯基膦酸酯單體及含磺酰氟的全氟雜環(huán)烯烴醚單體先共聚形成的多元前驅(qū)體聚合物，然后通過轉(zhuǎn)型反應(yīng)而得到。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的含氟磺酸膦酸質(zhì)子聚合物前驅(qū)體聚合物結(jié)構(gòu)具有如下重復(fù)單元，如式(II)所示：
式中，k為0～3的整數(shù)，f為0～4的整數(shù)，g為1～4的整數(shù)；a、b、c為1-20的整數(shù)，a'、b'和c'為1-3的整數(shù)，x/(x+y+z)＝0.1-0.8，y/(x+y+z)＝0.1-0.7，z/(x+y+z)＝0.1-0.6，式中R為-(OCF2)h(CF2)jX，X為Cl或F；h和j為0～3的整數(shù)，p＝1-6的整數(shù)，，q＝1-6的整數(shù)；
R1基團(tuán)為或＞CF—CF＜；Rf1為
其中，m，m'和n、n'為0～4的整數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述的含磺酰氟的全氟雜環(huán)烯烴醚單體選自全氟雜環(huán)烯烴醚磺酰氟單體及其衍生物的一種或多種，結(jié)構(gòu)式(III)所示：
優(yōu)選的，結(jié)構(gòu)式(III)中R2為Rf1為其中，m，m'和n、n'為0～4的整數(shù)；
所述全氟乙烯基醚膦酸酯及其衍生物結(jié)構(gòu)式如(Ⅳ)所示：
結(jié)構(gòu)式(Ⅳ)中k＝0-3的整數(shù)，f＝1-4的整數(shù)，p＝1-6的整數(shù)；
所述的全氟乙烯基膦酸酯單體結(jié)構(gòu)式如(V)所示：
結(jié)構(gòu)式(V)中g(shù)＝1-4的整，q＝1-6的整數(shù)。
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