[发明专利]一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法

权利要求书

1.一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，其制备步骤如下：

1)聚合物的合成：以三氟甲磺酸和三氟乙酸的混合酸为催化剂，以芳基化合物和N-烷基-4-哌啶酮类化合物为反应单体，使反应单体在第一溶剂中发生亲核的加成缩合反应，得到初始聚合物；

2)聚合物的季铵化：将步骤1)得到的初始聚合物溶解在第二溶剂中得到均匀的溶液，加入过量的季铵化试剂碘甲烷或者溴代烷烃，在40～75℃之间反应3～24小时，将反应后的溶液倒入乙醚中沉淀，用乙醚多次洗涤沉淀，得到季铵化的离子聚合物；

3)离子聚合物的离子交换：将步骤2)所得季铵化的离子聚合物浸泡在1mol/L的KOH或NaOH溶液中，在50℃到60℃下搅拌12～36小时，再将所得固体离心洗涤6～10次至滤液为中性，在60～100℃真空干燥箱中烘干24～48小时，得到阴离子为OH^-的离子聚合物；

4)成膜：将步骤3)所得离子聚合物溶解在二甲基亚砜中，浇铸在玻璃板上，在60～100℃烘箱中烘干，得到OH^-型的阴离子聚合物膜。

2.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，所述芳基化合物与N-烷基-4-哌啶酮类化合物的摩尔比例为1:1～1:1.1；所述混合酸中三氟甲磺酸与三氟乙酸的体积比为12:1～25:1；所述第一溶剂与混合酸的体积比为0～0.25：1；芳基化合物在混合酸中的摩尔浓度为：0.98～1.37mol/L。

3.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，所述芳基化合物包括联苯、对三联苯、间三联苯、对四联苯、4,4’-二苯氧基苯甲酮；N-烷基-4-哌啶酮类化合物包括N-甲基-4-哌啶酮、N-乙基-4-哌啶酮、N-丙基-4哌啶酮。

4.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，步骤1)所述的第一溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿中的任一种。

5.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中，初始聚合物的浓度为33.3mg/mL～66.7mg/mL；季铵化试剂与初始聚合物结构单元的摩尔比为18:1～25:1。

6.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述第二溶剂为1-甲基-2吡咯烷酮，或者1-甲基-2吡咯烷酮与二甲亚砜的混合溶剂。

7.根据权利要求1所述一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述溴代烷烃包括溴乙烷，溴丙烷，溴代正己烷，溴代环己烷。

8.一类高化学稳定性的阴离子聚合物膜，其特征在于，采用上述权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。