[发明专利]倍半硅氧烷杂化磺化聚酰亚胺质子交换膜的制备方法

权利要求书

1.一种制备倍半硅氧烷杂化交联磺化聚酰亚胺膜的方法，其特征在于：

(1)将磺化二胺单体和非磺化二胺单体溶解到有机溶剂1中，加入二酐及催化剂1形成反应体系，将该反应体系加热至70～100℃反应2～10小时后，升温至170～200℃反应2～30小时，得到含端酸酐基团的磺化聚酰亚胺溶液；其中，有机溶剂1选自于苯酚、间甲酚、或对氯苯酚中的一种或几种，催化剂1选自于三乙胺、一氯乙酸、苯甲酸、羟基苯甲酸、羟基苯磺酸、或氨基苯甲酸中的一种或几种；

(2)将所得到的含端酸酐基团的磺化聚酰亚胺溶液沉析到溶剂A中，洗涤并烘干得到含端酸酐基团的磺化聚酰亚胺；其中，所述溶剂A选自于丙酮、乙酸乙酯、乙醇，或甲醇中的一种或几种；

(3)将步骤(2)中所得的含端酸酐基团的磺化聚酰亚胺、倍半硅氧烷和催化剂2一起溶解在有机溶剂2中，浇注成平板上，脱除有机溶剂2得到倍半硅氧烷杂化的质子交换膜；其中，有机溶剂2选自间甲酚、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基-2-吡咯烷酮中的一种和几种；催化剂2选自苯甲酸、三乙胺、异喹啉、苯并咪唑、吡啶、甲基吡啶、乙酸酐、三氟乙酸酐、乙酰氯、或氯化亚砜中的一种或几种。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：磺化二胺单体和非磺化二胺单体的摩尔比为20∶1～1∶20，二酐与磺化二胺单体和非磺化二胺单体的总量的摩尔比为1.01∶1～1.1∶1。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：倍半硅氧烷的质量为步骤(2)中所得含端酸酐基团的磺化聚酰亚胺质量的0.05％～10％。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

(1)二酐选自下列的任意一种：

(2)磺化二胺单体选自下列任意一种：

(3)非磺化二胺单体选自下列的任意一种：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：

二酐为：

磺化二胺单体为：

非磺化二胺单体为：

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的倍半硅氧烷是下列任意一种：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述的倍半硅氧烷是下列任意一种：