[发明专利]一种复合型有机膦酸高温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合型有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的复合型有机膦酸高温质子交换膜是由聚苯并咪唑类型化合物A和“酸-碱”型有机膦酸聚合物B作为原料复合而成，其中，所述的A与B的摩尔比nA:nB＝1:0.01-99.99；

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

R³选自下组：H、乙酰基、苯甲酰基、氯乙酰基、苄基、二氢吡喃、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；

所述的有机膦酸单体D是选自下组的单体：

其中，R⁴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；所述的碱性烯烃单体C与有机膦酸单体D的摩尔比为nC:nD＝1:0.01-99.99。

2.如权利要求1所述的复合型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：

R²选自下组：H，取代或未取代的C1-C9的烷基；所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：C1～C10烷基、C3～C10环烷基、C1～C10烷氧基、卤素、羟基、羧基(-COOH)、C1～C10醛基、C2～C10酰基、C2～C10酯基、氨基、苯基；所述的苯基包括未取代的苯基或具有1-3个取代基的取代苯基，所述取代基选自：卤素、C1-C10烷基、氰基、OH、硝基、C3～C10环烷基、C1～C10烷氧基、氨基。

3.如权利要求2所述复合型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：

4.如权利要求1所述的复合型有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚合物B中，碱性烯烃单体C与有机膦酸单体D的摩尔比为nC:nD＝1:1-20。

5.如权利要求1所述的复合型有机膦酸高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚合物B是通过以下方法制备的：在去离子水中，用单体C与有机膦酸单体D进行聚合反应，得到所述的聚合物B。

6.如权利要求1所述的复合型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。

7.一种如权利要求1所述的复合型有机膦酸高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，包括步骤：

提供聚苯并咪唑类型化合物A与聚合物B；

在惰性气体的保护下，将两者的混合物溶于有机溶剂中，配成一定固含量的混合溶液；

过滤除去不溶物，得到混合滤液；

对所述的混合滤液进行脱气处理；

使所述进行脱气处理的混合滤液成膜，得到复合型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与聚合物B的摩尔比例为1：0.1～40。

9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为强极性有机溶剂。

10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为选自下组的一种或多种溶剂：二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺，或N-甲基吡咯烷酮，或其组合。

11.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所配溶液的固含量为1-40wt％。