[发明专利]不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜的制备方法，其特征在于，不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性聚合物，其结构式为：

合成路线如下：

具体步骤如下：

(1)将1当量联苯溶于二氯甲烷中，然后加入1-1.4当量N-甲基-4-哌啶酮；在冰水浴和氮气的条件下，逐滴加入少量三氟乙酸，随后加入过量的三氟甲磺酸；在反应一段时间后，反应物粘度增加到机械搅拌困难时，反应停止；加入二甲基亚砜溶解聚合的反应产物，再使用NaOH析出产物；用去离子水反复洗涤，然后用NMP溶解后重析出，重复过滤并用水洗至中性；

(2)取步骤(1)得到的反应产物聚合物1当量加入到DMSO中，搅拌形成白色乳浊液，再分别加入不高于1当量的1,3-丙磺酸内酯和不高于1当量的KI，在反应温度不低于40℃，反应时间24h以上；将上述混合溶液缓慢倒入搅拌的乙酸乙酯溶液中，以析出目标产物不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性聚合物；将不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性聚合物用乙酸乙酯洗涤数次，抽滤，并放入恒温干燥箱干燥；根据所加1,3-丙磺酸内酯和KI比例不同，制备得到的不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性聚合物的接枝度为未接枝至100％；

(3)取步骤(2)合成的不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性聚合物溶于铸膜剂中，成浓度为20g/L至50g/L的铸膜液；铸膜液滴加加入铸膜玻璃板上，并在烘箱中充分烘干，制成厚度为30m-70m的不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜；加入少量的水于不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜上使其吸水，并将不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜从铸膜玻璃板上轻轻剥离；在室温下，将不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜浸泡在去离子水中12h以除去杂质；然后，将不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜浸泡在酸中12h，使其进行充分的离子交换；再将不含芳基醚键的聚芳哌啶类两性离子交换膜浸泡在去离子水中，除去多余的酸。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的铸膜剂为二甲基亚砜，烘膜温度为40℃-80℃，烘膜时间为15h-36h。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述的重析出所用的沉淀剂为水、甲醇、乙醇、丙醇、乙醚、四氢呋喃、丙酮、丁酮、乙酸乙酯中的一种或两种以上的混合溶剂。

4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的反应温度为60℃，反应时间为48h。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的反应温度为60℃，反应时间为48h。