[发明专利]一种共混物、共混物膜及其制备方法和在超级电容器中的应用

权利要求书

1.一种共混物，其特征在于，所述共混物由溴化聚芳醚砜PAES-Br和聚乙烯吡咯烷酮PVP进行共混，所述共混物中包含PAES-Br和PVP在共混时发生反应生成的PAES-PVP。

2.如权利要求1所述的共混物，其特征在于，所述溴化聚芳醚砜PAES-Br的结构式为：

所述PAES-PVP的结构式为：

3.如权利要求1所述的共混物，其特征在于，所述共混物按照以下步骤制备：

将所述溴化聚芳醚砜PAES-Br与聚乙烯吡咯烷酮PVP按质量比1：(0-1)混合，其中聚乙烯吡咯烷酮PVP的质量不为0，加入二甲基亚砜DMSO中进行溶解，20-60℃下进行搅拌20-30h，形成均相，得到共混物。

4.一种共混物膜，其特征在于，所述共混物膜按照以下方法制备：

将权利要求1-3中任一项所述的共混物倒在玻璃板上，在真空条件下，于60-100℃下烘干10-15h，得到共混物膜。

5.如权利要求4所述的一种共混物膜，其特征在于，所述溴化甲基聚芳醚砜PAES-Br按照以下方法制备：

步骤1，制备甲基聚芳醚砜PAES-Me，

在氮气保护下，将2-甲基对苯二酚(HQ-Me)、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)和碳酸钾(K₂CO₃)按照按摩尔量(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5)混合，并置于环丁砜(TMS)和甲苯的混合溶液中形成反应体系，其中环丁砜(TMS)和甲苯的体积比为(2-3):1，将所述反应体系的温度调整至140-160℃并持续3-4h，之后升温至170-190℃，使2-甲基对苯二酚(HQ-Me)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)发生聚合反应，2-3h后出料，出料过程中，将产物倒入凉水中并进行搅拌得到丝状固体，将所述丝状固体粉碎后进行水洗与醇洗，得到产物甲基聚芳醚砜；

步骤2，制备溴化聚芳醚砜PAES-Br，

将PAES-Me、NBS和BPO按质量比(20-21):(11-12):(1-1.5)混合，加入四氯乙烷中，在氮气保护下，于80-90℃条件下反应5-7h，然后冷却至室温20-30℃后出料，置于乙醇中，浸泡10-14h，将产物在50-70℃条件下真空烘干，得到溴化的甲基聚芳醚砜(PAES-Br)。

6.如权利要求4所述的共混物膜作为电解质膜在超级电容器中的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述共混物膜的杨氏模量为1.0-1.3GPa。

8.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述共混物膜的拉伸强度为23-27MPa，所述共混物膜的断裂伸长率6.0-6.6％。

9.如权利要求6所述的应用，其特征在于，所述共混物膜的电容量为95-100F g^-1。

10.一种共混物膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，制备甲基聚芳醚砜PAES-Me，

在氮气保护下，将2-甲基对苯二酚(HQ-Me)、4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)和碳酸钾(K₂CO₃)按照按摩尔量(1-1.5):(1-1.5):(1-1.5)混合，并置于环丁砜(TMS)和甲苯的混合溶液中形成反应体系，其中环丁砜(TMS)和甲苯的体积比为(2-3):1，将所述反应体系的温度调整至140-160℃并持续3-4h，之后升温至170-190℃，使2-甲基对苯二酚(HQ-Me)和4,4’-二氯二苯砜(DCDPS)发生聚合反应，2-3h后出料，出料过程中，将产物倒入凉水中并进行搅拌得到丝状固体，将所述丝状固体粉碎后进行水洗与醇洗，得到产物甲基聚芳醚砜；

步骤2，制备溴化聚芳醚砜PAES-Br，

将PAES-Me、NBS和BPO按质量比(20-21):(11-12):(1-1.5)混合加入四氯乙烷中，在氮气保护下，于80-90℃条件下反应5-7h，然后冷却至室温20-30℃后出料，置于乙醇中，浸泡10-14h，取出后将产物在50-70℃条件下真空烘干，得到溴化的甲基聚芳醚砜(PAES-Br)；

步骤3，将所述溴化聚芳醚砜PAES-Br与聚乙烯吡咯烷酮PVP按质量比1：(0-1)混合，其中聚乙烯吡咯烷酮PVP的质量不为0，加入二甲基亚砜DMSO中进行溶解，20-60℃下进行搅拌20-30h，形成均相，得到共混物；

步骤4，将所述共混物倒在玻璃板上，在真空条件下，于60-100℃下烘干10-15h，得到共混物膜。