[发明专利]金属中和的磺化嵌段共聚物及其制备方法和用途

权利要求书

1.中和的磺化嵌段共聚物，其在水中是固体，且包括至少两个聚合物端嵌段A和至少一个聚合物内嵌段B，其中：

a.各A嵌段基本上不包含磺酸或磺酸酯官能团，各B嵌段是包含基于该B嵌段的单体单元数10-100mol%的磺酸或磺酸酯官能团的聚合物嵌段；和

b.用金属化合物中和该磺化B嵌段的80%-100%的磺酸或磺酸酯官能团，其中该金属化合物包括镁、钙、锶、钡、铝、锡、铅、钛、锆、钒、铬、钼、锰、铁、钴、镍、铜、银、锌、镉或汞。

2.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其中该金属化合物包含镁、钙、铝、铅、钛、铜或锌。

3.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其中该金属处于+2、+3或+4的氧化态。

4.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其满足以下条件之一或两者：

a.该中和的嵌段共聚物具有等于或小于相应未中和的磺化嵌段共聚物的吸水值的吸水值；和/或

b.该中和的嵌段共聚物具有等于或大于相应未中和的磺化嵌段共聚物的湿拉伸模量的湿拉伸模量。

5.权利要求4的中和的嵌段共聚物，具有小于相应未中和的嵌段共聚物的吸水值的80%的吸水值。

6.权利要求1的中和的嵌段共聚物，具有小于其干重量的50wt%的吸水值。

7.权利要求4的中和的嵌段共聚物，具有其干重量的至少0.1wt%的吸水值。

8.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其是水合形式的。

9.权利要求8的水合的中和的嵌段共聚物，基于该中和的嵌段共聚物的干重量，其包含至少0.1wt%的结合形式的水。

10.权利要求8的水合的中和的嵌段共聚物，其具有至少15,000g/m²/天/mil的水蒸气传输速率。

11.权利要求8的水合的中和的嵌段共聚物，其满足以下条件之一或两者：

a.该水合的中和的嵌段共聚物具有为相应未中和的磺化嵌段共聚物的水合形式的水传输速率的至少50%的水传输速率；

b.该水合的中和的嵌段共聚物具有等于或大于相应未中和的磺化嵌段共聚物的水合形式的湿拉伸模量的湿拉伸模量。

12.权利要求8的水合的中和的嵌段共聚物，具有为相应未中和的嵌段共聚物的水合形式的水传输速率的至少75%的水传输速率。

13.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其中各B嵌段包含65-100mol%的磺酸或磺酸酯官能团。

14.权利要求1的中和的嵌段共聚物，其中各B嵌段包含10-70mol%的磺酸或磺酸酯官能团，并且90-100%的该官能团是中和的。

15.包含膜的设备，该设备选自由以下构成的组：

用于控制湿度的装置、用于正向电渗析的装置、用于逆向电渗析的装置、用于压力延缓渗透的装置、用于正向渗透的装置、用于反向渗透的装置、用于选择性水添加的装置、用于选择性除水的装置和电池，

其中该膜包含权利要求1的中和的嵌段共聚物。

16.中和的嵌段共聚物，其具有以下一般性结构：A-B-D-B-A、A-D-B-D-A、(A-D-B)_n(A)、(A-B-D)_n(A)、(A-B-D)_nX、(A-D-B)_nX或它们的混合物，其在水中是固体，其中：

a.各A嵌段基本上不包含磺酸或磺酸酯官能团，各B嵌段是包含基于该B嵌段的单体单元数10-100mol%的磺酸或磺酸酯官能团的聚合物嵌段，其中n是2-30的整数，X是偶联剂残基，和各D嵌段是具有小于20℃的玻璃化转变温度的抗冲改性嵌段；和

b.用金属化合物中和该磺化B嵌段的80%-100%的磺酸或磺酸酯官能团，其中该金属选自元素周期表第3至第6周期和第2至第14族的金属。

17.权利要求16的中和的嵌段共聚物，其中各B嵌段包含65-100mol%的磺酸或磺酸酯官能团。

18.权利要求16的中和的嵌段共聚物，其中各B嵌段包含10-70mol%的磺酸或磺酸酯官能团，并且90-100%的该官能团是中和的。