[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

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质及合成方法。

背景技术

聚电解质(polyelectrolyte)又称高分子电解质，是指在主链或侧链中带有许多能电离的离子性基团的高分子。

聚电解质兼有高分子长链和小分子电解质电离的双重结构特征，具有普通高分子所不具备的功能特性(如增黏、絮凝、静电相互作用等)，这些特性使其具有极为广泛和重要的应用。近年来，随着膜科学与技术研究的不断发展，聚电解质作为一种新兴的膜材料得到了长足发展。人们对聚电解质的研究从天然高分子发展到合成高分子；从低密度电荷聚电解质发展到高密度电荷聚电解质；从聚电解质复合物发展到两亲性嵌段聚电解质。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质及合成方法，合成的共聚物聚电解质所制备的膜材料具有很强的力学性能。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，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。