[发明专利]一种负载氢化芳杂环类季鏻阳离子单元的聚磷腈阴离子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种包含氢化芳杂环类季鏻阳离子结构的聚磷腈聚合物，其特征在于，聚磷腈主链被OR和氢化芳杂环类季鏻阳离子结构接枝，具有式(1)所示结构：

其中，所述R为未取代的C₁～C₁₈的脂肪基团；

所述n为聚磷腈聚合度，所述x、y、p、q的取值为：2nx≥0，2n≥y0，且x+y＝2n；7p≥0；4q≥1。

2.按照权利要求1所述的一种包含氢化芳杂环类季鏻阳离子结构的聚磷腈聚合物，其特征在于，y/2n为5％-45％。

3.一种包含权利要求1所述的聚磷腈聚合物阴离子交换膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将式(2)所示结构氢化芳杂环类季鏻阳离子与1.2eq的碳酸钾加入乙醇溶液中，常温下反应得到氢化芳杂环类季鏻阳离子的钾盐；

(2)将上述氢化芳杂环类季鏻阳离子钾盐加入到聚二氯磷腈的THF溶液中，进行反应；

(3)将C₁～C₁₈的脂肪醇与1.2eq的金属钠或NaH加入THF中，常温下反应得到脂肪醇钠盐的THF溶液；

(4)将步骤(3)得到的脂肪醇钠盐的THF溶液加入到步骤(2)的溶液中，继续反应，稍冷后除去反应液中的溶剂，得到粘稠状物质，用去离子水洗涤得到弹性体聚合物；

(5)利用步骤(4)得到的弹性体聚合物制成相应膜材料，进行OH^-离子交换后，即制得所需的耐碱性阴离子交换膜；

其中p、q的取值为：7p≥0；4q≥1。

4.根据权利要求3的方法，其特征在于，通过调整C₁～C₁₈的脂肪醇的量和式(2)所示结构氢化芳杂环类季鏻阳离子的量调整x、y的比例。

5.权利要求1所述的包含氢化芳杂环类季鏻阳离子结构的聚磷腈聚合物的应用，用于燃料电池。