[发明专利]磺化聚(芳醚)共聚物及相关聚合电解质膜和燃料电池

权利要求书

1.一种聚(芳醚)共聚物，由分子式1表示：

分子式1

其中，

R是氢原子或磺酸基-SO₃^-M⁺，M⁺是阳离子，

Ar₁各自独立地表示从由下面分子式4a组成的组中选取的一个或两个以上取代基；

分子式4a

Ar₂各自独立地表示从由下面分子式5a组成的组中选取的一个或两个以上取代基；

分子式5a

X在0.01～1.0范围内，

n是在10～800范围内的整数。

2.一种聚(芳醚)共聚物，由分子式2表示：

分子式2

其中，Ar₁，Ar₂，X和n分别与权利要求1的分子式1中的Ar₁，Ar₂，X和n相同。

3.一种磺化聚(芳醚)共聚物，由分子式3表示：

分子式3

其中，Ar₁，Ar₂，X和n分别与权利要求1的分子式1中的Ar₁，Ar₂，X和n相同。

4.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的聚(芳醚)共聚物，其中：所述共聚物是无规共聚物或嵌段共聚物。

5.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的聚(芳醚)共聚物，其中：X在0.1～0.9范围内。

6.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的聚(芳醚)共聚物，其中：X在0.2～0.8范围内。

7.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的聚(芳醚)共聚物，其中：重均分子量在10000～1000000范围内。

8.根据权利要求1～3中任一权利要求所述的聚(芳醚)共聚物，其中：重均分子量在30000～800000范围内。

9.一种制造权利要求3所述的磺化聚(芳醚)共聚物的方法，该方法包含以下步骤：

a)使2，2’-双(2-羟基-5-联苯基)丙烷、从由下面分子式4b组成的组中选取的一种或两种以上单体以及从由下面分子式5b组成的组中选取的一种或两种以上单体共聚合，以及

b)将磺酸基引入已共聚合的聚合物中，

分子式4b

分子式5b

其中，X是各自独立地选自卤素基团的原子。

10.根据权利要求9所述的聚(芳醚)共聚物的制造方法，其中：进行使所述单体共聚合的步骤a)，

从而使从由分子式4b组成的组中选取的一种或两种以上单体：2，2’-双(2-羟基-5-联苯基)丙烷：从由分子式5b组成的组中选取的一种或两种以上单体的当量比为1∶0.05～0.95∶0.05～0.95。

11.根据权利要求9所述的聚(芳醚)共聚物的制造方法，其中：

进行使所述单体共聚合的步骤a)，

从而使从由分子式4b组成的组中选取的一种或两种以上单体：2，2’-双(2-羟基-5-联苯基)丙烷：从由分子式5b组成的组中选取的一种或两种以上单体的当量比为1∶0.2～0.8∶0.2～0.8。

12.根据权利要求9所述的聚(芳醚)共聚物的制造方法，其中：

在从由二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、苯、甲苯和二甲苯组成的组中选取的一种或两种以上溶剂的存在下，进行使所述单体共聚合的步骤a)。

13.根据权利要求9所述的聚(芳醚)共聚物的制造方法，包含以下步骤：

a)使所述单体共聚合；

a-1)氧化所述共聚物；以及

b)将所述磺酸基引入所述被氧化的共聚物中。