[发明专利]一种季铵化聚苯并咪唑及其制备方法

权利要求书

1.一种季铵化聚苯并咪唑，其特征在于，具有如下重复结构单元：

其中m＝10～2000；

R₁由以下结构中的一种或任意两种组成：

其中：n＝0～28；邻位，间位或对位；

邻位，间位或对位；1，4位，2，3位，2，6位或2，7位；

2，2′位，3，3′位或4，4′位，其中Y＝-O，S，SO₂，CO，CH₂，C(CH₃)₂或C(CF₃)₂；

或

R₂为其中x＝1～10。

2.如权利要求1所述的一种季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

第一步：将聚苯并咪唑加入到溶剂中，搅拌并且加回流装置，在100～250℃溶解6～30小时，此溶液中聚苯并咪唑的质量浓度为0.2％～5％；

第二步：将第一步所得溶液在50～100℃条件下，加入去氢试剂进行去氢反应，反应时间为4～36小时，所得产物在70～150℃加入叔铵基卤代物，反应12～40小时，将所得产物倒入沉淀剂中，洗涤，干燥，其中，去氢试剂与聚苯并咪唑的摩尔比为1.5～20，叔铵基卤代物与聚苯并咪唑的摩尔数比值为2～10；

第三步：将第二步所得产物加入溶剂中，搅拌并且加回流装置，在100～250℃溶解6～30小时，所得溶液中聚合物的质量浓度为0.2％～5％；

第四步：将第三步所得溶液在35～41℃条件下加入碘甲烷反应10～30小时，将反应产物倒入沉淀剂中，洗涤，干燥，并在碱性溶液中进行离子交换，真空干燥，即可得到季铵化的聚苯并咪唑。

3.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述聚苯并咪唑具有如下的重复结构单元：

其中m＝10～2000；

R₁由以下结构中的一种或任意两种组成：

其中：n＝0～28；邻位，间位或对位；

邻位，间位或对位；1，4位，2，3位，2，6位或2，7位；

2，2′位，3，3′位或4，4位，其中Y＝-O，S，SO₂，CO，CH₂，C(CH₃)₂或C(CF₃)₂；

或

4.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述溶剂为N，N-二甲基乙酰胺，二甲亚砜，N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。

5.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述去氢试剂为氢化锂或氢化钠。

6.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述叔铵基卤代物具有如下的分子结构：

其中，R₂为：x＝1～10；R₃为氯，碘或溴。

7.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为丙酮，甲醇，乙醇，四氢呋喃或乙醚。

8.根据权利要求2所述的季铵化聚苯并咪唑的制备方法，其特征在于，所述碱性溶液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液。