[发明专利]至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质及合成方法

权利要求书

1.至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于，组成结构为：

-{-[-(Ar2-Y-Ar3-Y-)_n-Ar2-Y-]_a-(Ar1-X-Ar1)_b-Y-(Ar2)_c-}_k-

.......或

-{-[-Ar3-Y-(-Ar2-Y-Ar3-Y-)_n-]_a-(Ar2)_b-Y-(Ar1-X-Ar1)_c-}_k-

..........，其中--[-(Ar2-Y-Ar3-Y-)_n-Ar2-Y-]_a--为亲水聚合物M部分，

Ar1为苯基、奈基，三苯基、苯氰基或-Ar4--R1-Ar5--，其中R1为-C(O)--，--S(O)₂--，--P(O)(C₆H₅)--，--C(O)-Ar-C(O)--或--C(O)-Ar6-S(O)₂--Ar4，Ar5，Ar6为芳香基团或取代芳香基团；

Ar2为-O-Ar7-R2-Ar8-O--；

R2为单个共价键，环烷烃C₂H_2n-2；

Ar7，Ar8为芳香基团或取代芳香基团；

其中X为-C(O)--，--S(O)₂--，--P(O)(C₆H₅)--，

--C(O)-Ar-C(O)--或--C(O)-Ar6-S(O)₂--，Ar4，Ar5，Ar6为芳香基团或取代芳香基团；

Y为-S-，-O-；

n，为0到20的整数；

k，为20到200的整数；

a，b，c，为摩尔数或者为百分比，其中a+c＝b；

Ar3为带亲水性离子基团的芳香部分，其结构为：

Z为氢原子或强吸电子基团，为CN，NO₂或CF₃；

A为-C(O)--，--S(O)₂--；

B为--O--，--S--，--CH₂--或--OCH₂CH₂O--；

Ar为芳香基团或取代芳香基团；

Ra，Rb为-SO₃H，--COOH，--PO₃H或--SO₂NHSO₂R，Ra，Rb相同或不同，在--SO₂NHSO₂R中R为CF_2n+1；

x，y，g，为1到100的整数。

2.根据权利要求1所述的至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于：所述亲水聚合物M部分是芳香类，为聚芳醚酮、聚芳醚砜、聚芳醚或聚苯撑，这类链段的数均分子量在500-8000之间，聚合度为1-20之间；在所述亲水聚合物M部分包含一类带有亲水离子基团的组分，其所带有离子基团可为磺化基团-SO₃H、羧酸基团-COOH、磷酸基团-PO₃H或磺酰亚胺基团-SO₂NHSO₂R，其中R为CnF2n+1。

3.根据权利要求1所述的至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于：所述电解质用作高性能分离膜材料。

4.根据权利要求1所述的至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于：所述电解质用作燃料电池用的质子导电隔膜。

5.根据权利要求1所述的至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于：所述电解质作为涂布所用墨水中的导电组分。

6.合成权利要求1所述的至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)先制备设定分子量的亲水聚合物M部分；

步骤2)将步骤1)制备好的亲水聚合物M部分作为一种多官能团的组分与其它多官能团组分再进行共聚合，其中参与共聚合的其他组分中不再包含任何带亲水离子官能团的成分。