[发明专利]一种长侧链SEBS基碱性聚合物电解质膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种长侧链SEBS基碱性聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备，包括氯甲基化SEBS的制备、SEBS主链含氧长烷基侧链醇的制备和含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备；

氯甲基化SEBS的制备过程为：于有机溶剂E中加入SEBS，依次加入氯甲基化试剂和催化剂，反应后用溶剂F析出，用溶剂F洗涤2次以上，干燥得到氯甲基化SEBS，命名为CMSEBS；

SEBS主链含氧长烷基侧链醇的制备：将上述制备的CMSEBS溶于溶剂G中，得到CMSEBS的G溶液；用正二醇溶解强碱，然后加入CMSEBS的G溶液；反应，恢复至室温后倒入溶剂H中析出固体，然后用溶剂H充分洗涤，最后充分干燥后备用；

含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备：将上述制备的SEBS主链含氧长烷基侧链醇溶于溶剂I中，加入溴化物或溴化物与苯基膦，然后反应，用溶剂J充分洗涤后干燥得到溴代聚合物；

（2）采用热压或溶剂挥发法制备长侧链SEBS基碱性聚合物电解质膜。

2.按照权利要求1所述碱性聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于：

步骤（2）所述热压方法制备长侧链SEBS基碱性聚合物电解质膜的过程为：将步骤（1）制备的含氧长烷基侧链溴代聚合物置于塑料薄膜中，将塑料薄膜放于钢板之间，然后再热压，恢复至室温后放于三甲胺、咪唑类化合物、胍盐或DABCO中的一种或二种以上溶液中浸泡进行官能团化，得到含氧长烷基侧链官能团化溴型膜；

步骤（2）所述溶剂挥发法制备长侧链SEBS基碱性聚合物电解质膜的过程为：将步骤（1）制备的含氧长烷基侧链溴代聚合物溶于溶剂K中，将三甲胺、咪唑类化合物、胍盐或DABCO中的一种或二种以上加入到长侧链卤代物的溶液中反应，得到含氧长烷基链官能团化溴型聚合物溶液，然后将聚合物溶液倒在玻璃板上，挥发溶剂，得到含氧长烷基链官能团化溴型膜；

或氢氧型长侧链官能团化膜的制备：

将步骤（2）中所得的长侧链官能团化溴型离子交换膜置于氢氧化钾和/或氢氧化钠溶液中浸泡，得到氢氧型长侧链官能团化碱性聚合物电解质膜。

3.按照权利要求1所述碱性聚合物电解质膜的制备方法，其特征在于：

步骤（1）中氯甲基化SEBS的制备过程中所述溶剂E为四氯化碳、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、四氯乙烷中的一种或两种以上；所述氯甲基化试剂为氯甲基乙醚、氯甲基丁醚、氯甲基己醚、氯甲基辛醚、1,4-二氯甲氧基丁烷中的一种或两种以上；所述催化剂为无水四氯化锡、氯化锌、三氟乙酸、浓硫酸中的一种；所述溶剂F为水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙酸乙酯、丙酮中的一种或两种以上；

步骤（1）中SEBS主链含氧长烷基侧链醇的制备过程中所述溶剂G为四氢呋喃、二甲苯、氯仿中的一种；所述正二醇为乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇或辛二醇；所述强碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢化钠中的一种；溶剂H为水、石油醚、乙醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醇、丙酮中的一种；

步骤（1）中SEBS主链含氧长烷基侧链醇的制备过程中所述CMSEBS的质量与溶剂G的体积比为1:10-1:30 g/mL；所述CMSEBS的质量与正二醇的体积比为5:1-1:5g/mL；所述CMSEBS的质量与强碱的质量比为6:1-1:2；

步骤（1）中SEBS主链含氧长烷基侧链醇的制备过程中所述正二醇溶解强碱的温度为50-120 ^oC；所述反应温度为60-100 ^oC；所述反应时间为4 h；

步骤（1）中含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备中所述溶剂I为氯仿、四氢呋喃、甲苯、二甲苯中的一种；溴化物为三溴化膦、四溴化碳中一种；所述溶剂J为甲醇、乙醇、乙酸乙酯、乙醚、石油醚中的一种或两种以上；

步骤（1）中含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备中所述含氧长烷基侧链醇的质量与溶剂I的体积比为1:15-1:50g/mL；所述含氧长烷基侧链醇的质量与溴化物的质量比为4:1-1:3；所述含氧长烷基侧链醇的质量与三苯基膦的质量比为2:1-1:5；

步骤（1）中含氧长烷基侧链溴代聚合物的制备中所述向含氧长烷基侧链醇溶液中加入溴化物的温度为0-10 ^oC；所述反应温度为-20 ^oC-室温；所述反应时间为12 h。