[发明专利]含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜，其特征在于：其原料配比如下：(1)10重量份的3，3’，4，4’-四胺基二苯醚；(2)5-10重量份的芳香三酸；(3)2-3重量份的1，2-萘醌-4-磺酸铵；(4)0.5-2重量份的聚醚苯偶酰(PEB)；(5)100-200重量份的有机溶剂；(6)200-300重量份的多聚磷酸。

2.根据权利要求1所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜，其特征在于所述的芳香三酸为以下具体结构中的一种或两种的组合：

3.根据权利要求2所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜，其特征在于，所述的聚醚苯偶酰的具体结构如下：

4.根据权利要求3所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜，其特征在于：所述有机溶剂系指N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、间甲酚之一或其混合物。

5.根据权利要求4所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜，其特征在于：所述多聚磷酸的含量为75-83％。

6.一种含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜的制备方法，其步骤如下：

a)将10重量份的3，3’，4，4’-四胺基二苯醚与5-10份的芳香三酸或其混合物溶于200-300重量份的多聚磷酸中生成均相溶液；

b)在氮气保护下，将上述溶液于160-180℃加热6-16小时，得到支化结构聚苯并咪唑溶液；将该聚苯并咪唑溶液冷却，倾入水中，析出固体，用热的5重量％的氢氧化钠水溶液充分洗涤，收集固体并烘干，得到固体的支化结构聚苯并咪唑；

c)将所得支化结构聚苯并咪唑、2-3重量份的1，2-萘醌-4-磺酸铵；0.5-2重量份的聚醚苯偶酰溶于100-200重量份的有机溶剂中，在搅拌下使其完全溶解，得到透明的均相溶液，继续搅拌1-3h；

d)取上述步骤所得溶液少许，采用流平法涂布在玻璃片的表面，分别在40-60℃烘1-3h，70-90℃和140-160℃下各烘烤0.5-1.5小时，最后在150-250℃烘烤20-40分钟；待玻璃片冷至常温后放入5重量％的稀硫酸水中浸泡4-6h，然后将薄膜从玻璃片基上剥离下来；蒸馏水冲洗，烘干，得含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜。

7.根据权利要求6所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜的制备方法，其特征在于所述芳香三酸为以下具体结构中的一种或两种的组合：

8.根据权利要求7所述的含磺酸基的交联聚苯并咪唑薄膜的制备方法，其特征在于所述聚醚苯偶酰的具体结构如下：