[发明专利]多磺化聚芳香醚膦氧化物高分子材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.具有如下结构式的多磺化聚芳香醚膦氧化物高分子材料，包括交替（I）和无规共聚物                                                

其中，R = H或SO₃M；R₁ = C_1-4烷基或苯基；R₂，R₃ = C_1-4烷基或苯基，但不相同；M = 锂、钠、钾、铯或铵离子；a+b = 1，0 <a < 1，0 < b < 1；c+d+e = 1，0 < c < 1, 0 < d < 1，0 < e < 1。

2.权利要求1所述的多磺化聚芳香醚膦氧化物高分子材料，其中代表性的共聚物如下：

（1）无规多磺化聚醚三苯基膦氧化物，10%磺化度，钾盐：

  

（7）无规多磺化聚芳香醚三苯基膦氧化物，70%磺化度，钾盐：

 

其中的n为8-500个;

 

（13）交替多磺化聚芳香醚三苯基膦氧化物，100%磺化度，磺酸：

 

 

其中的n为8-500个;

(18）无规多磺化聚芳香醚甲基二苯基膦氧化物-聚醚三苯基膦氧化物，50%磺化度，钾盐：

 

（29）无规多磺化聚芳香醚甲基二苯基膦氧化物，50%磺化度，钾盐：

 

 

其中的n为8-500个;

（36）无规多磺化聚芳香醚甲基二苯基膦氧化物-聚醚三苯基膦氧化物，50%磺化度，钾盐：

。

3.权利要求1或2所述多磺化聚芳香醚膦氧化物高分子材料的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）A-E为各种单体的摩尔份数，按一定的投料比将各种单体混合，其中0 ≤ A, B < 1，0 < C, D ≤ 1，A+B+C = E = 1或A+B+D = E = 1；

（2）在中强碱和分水剂的存在下，在高沸点非质子溶剂中，加热到一定温度下，先回流分水一定时间，然后蒸走分水剂，提高反应温度，继续反应一定时间；

（3）反应完毕后，将反应液倾入去离子水中，得到的固体再用去离子水洗涤三次，经真空干燥得到多磺化聚芳香醚膦氧化物类高分子聚合物。

4.权利要求3所述的制备方法，其中的中强碱为碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯或磷酸钾；所述的高沸点非质子溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

5.权利要求3所述的制备方法，其中0 ≤ A, B < 1，0 < C, D ≤ 1指的是投料过程中单体A、B、C、D所占的摩尔份数在0～1之间，且A、B、C或D的摩尔份数之和等于E的摩尔份数。

6.权利要求3所述的制备方法，其中的分水剂为环己烷、甲苯、二甲苯或氯苯。

7.权利要求3所述的制备方法，其中的分水剂的体积为反应溶剂体积的1/2至1/1。

8.权利要求3所述的制备方法，其中分水温度为130-160℃，分水时间为4-16小时；提高反应温度到160-190℃，反应时间为12-48小时。

9.权利要求1或2所述的多磺化聚芳香醚膦氧化物高分子材料在制备质子交换膜燃料电池及纳滤、反渗透水处理膜方面的应用。