[发明专利]一种磺化聚苯醚酮及其制备方法、磺化聚苯醚酮类质子交换膜

权利要求书

1.具有式I所示结构的磺化聚苯醚酮：

其中，Ar选自式II～式VI所示结构中的任意一种：

m/n＝1.01～5.00。

2.根据权利要求1所述的磺化聚苯醚酮，其特征在于，m/n＝1.5～4.5。

3.一种制备权利要求1～2任意一项所述磺化聚苯醚酮的方法，包括以下步骤：

在催化剂的作用下，将具有式VII所示结构的单体与磺化单体在有机溶剂中进行聚合反应，得到具有式(I)所示结构的磺化聚苯醚酮；

RO-Ar-OR式VII；

式VII中Ar选自式II～式VI所示结构的任意一种：

R为

所述磺化单体具有式VIII所示结构：

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式VII所示结构的单体中Ar选自式II所示结构时，所述具有式VII所示结构的单体的制备方法包括以下步骤：

将4-氯-4’-羟基二苯甲酮和2,6-二氟苯腈在碱性条件下进行反应，得到Ar选自式II的RO-Ar-OR。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式IX所示结构的单体中Ar选自式III～式VI所示结构的任意一种时，所述具有式IX所示结构的单体的制备方法包括以下步骤：

将4-氯-4’-氟二苯甲酮与具有式IX所示结构的单体在碱性条件下进行反应，得到Ar选自式III～式VI所示结构中任意一项的RO-Ar-OR；

HO-Ar-OH 式IX；

式IX中，Ar选自式III～式VI所示结构的任意一种。

6.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂包括溴化镍、三苯基膦和锌粉。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溴化镍、三苯基膦和锌粉的摩尔比为1:(5～9):(50～60)。

8.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式VII所示结构的单体与所述磺化单体的摩尔比为1:(1.01～5.00)。

9.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的温度为65℃～95℃；

所述聚合反应的时间为3h～9h。

10.一种磺化聚苯醚酮类质子交换膜，由权利要求1～2任意一项所述磺化聚苯醚酮或权利要求3～7任意一项所述制备方法得到的磺化聚苯醚酮制得。

11.一种用于甲醇燃料电池的膜电极，包括权利要求10所述的磺化聚苯醚酮类质子交换膜和热压在所述磺化聚苯醚酮类质子交换膜上的催化剂层。