[发明专利]一种有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜是由(a)聚苯并咪唑类型化合物A、(b)“酸-碱”型有机膦酸聚合物B以及(c)有机高分子交联剂C作为原料复合而成的，其中，所述的A与B的摩尔比nA:nB＝1:0.01-99.99；

所述的“酸-碱”型有机膦酸聚合物B为碱性烯烃单体D与有机膦酸单体E发生共聚形成的共聚物，其中碱性烯烃单体D选自下组：

其中有机膦酸单体E选择下组：

R²选自下组：H、取代或未取代的C1-C9的烷基、苯基、三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、三异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基；且所述的单体D与单体E共聚的摩尔比为nD:nE＝1:0.01-99.99；

且所述的有机高分子交联剂C选自下组：

其中m＝2-10000。

2.如权利要求1所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚苯并咪唑类聚合物A选自下组：

其中，n＝2-10000；

R选自下组：化学键、O、S、NH、C(O)、S(O)₂、未取代或卤代的C1-C6亚烷基、未取代或卤代的C2-C6亚烯基；

R¹选自下组：

3.如权利要求1所述有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚苯并咪唑类型化合物A选自下组：

其中R¹的定义如权利要求2中所述。

4.如权利要求1所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的A与C的摩尔比nA:nC＝1:0.01-10.00。

5.如权利要求1所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的“酸-碱”型有机膦酸聚合物B是通过以下方法制备的：在去离子水中，用单体D与有机膦酸单体E进行聚合反应，得到所述的聚合物B。

6.如权利要求1所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的A与B的摩尔比nA:nB＝1:0.1-40，A与C的摩尔比nA:nC＝1:0.02-10.00。

7.如权利要求1所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜制备方法，其特征在于，所述的有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜的制备方法如下：

(i)提供聚苯并咪唑类型化合物A与“酸-碱”型有机膦酸聚合物B；

(ii)在惰性气体的保护下，将两者的混合物溶于有机溶剂中，配成混合溶液；

(iii)混合溶液冷却至室温，加入有机高分子交联剂C，搅拌两个小时，搅拌均匀；

(iv)过滤除去不溶物，得到混合滤液；

(v)对所述的混合滤液进行脱气处理；

(vi)使所述进行脱气处理的混合滤液成膜，得到有机高分子交联的有机膦酸高温质子交换膜。

8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，聚苯并咪唑类型化合物A与“酸-碱”型有机膦酸聚合物B的摩尔比例为1：0.1～40，聚苯并咪唑类型化合物A与有机高分子交联剂C的摩尔比例为1:0.02-10.00。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤(ii)中，所配溶液的固含量为1-30wt％。