[发明专利]聚合物、包含其的离子交换膜、结构增强膜材

说明书

本申请提供一种聚合物，其包含如式(I)所示的第一重复单元、如式(II)所示的第二重复单元、以及如式(III)所示的第三重复单元。第一重复单元、第二重复单元与第三重复单元之间为交替排列、嵌段排列、或无规排列，其中第一重复单元、第二重复单元与第三重复单元之间的摩尔比例为m：n：o，其中m：(n+o)为60：40至85：15。a、R¹、R²、A^‑、R⁺如说明书中所定义。

【技术领域】

本申请涉及一种聚合物，特别是可用于离子交换膜的聚合物，以及具有此聚合物的膜与结构增强膜材。

【背景技术】

随着环保意识与对水资源的需求的增加，相关净水处理的研究例如原水淡化除盐、废水回收等亦蓬勃发展。

而目前常见的原水淡化除盐方法之一为电透析(Electro dialysis，ED)，其利用“阳离子仅能穿透阳离子交换膜、阴离子仅能穿透阴离子交换膜”的特性，通过离子交换膜以将水中特定的阴、阳离子进行选择分离。具体而言，藉由在外施加直流电场，原水中的阴离子(例如Cl^-)将移向阳极、阳离子(例如Na⁺)将移向阴极，最后可获得去除盐类的淡水及盐类聚集的浓水，以达到原水淡化除盐的目的。

因此，离子交换膜为电透析法中的关键部件，离子交换膜的性能将直接影响整体的电透析系统优劣。虽目前现有的离子交换膜大致上符合需求，但并非在各方面皆令人满意，故目前对于离子交换膜的材料仍有改进的需求。

【发明内容】

本申请的一些实施例提供一种聚合物，其包含式(I)的第一重复单元、式(II)的第二重复单元、以及式(III)的第三重复单元。第一重复单元、第二重复单元与第三重复单元之间为交替排列、嵌段排列、或无规排列，其中第一重复单元、第二重复单元与第三重复单元之间的摩尔比例为m：n：o，其中m：(n+o)为60：40至85:15。

上述a为0-5的整数；R¹为C₁-C₈烷基、C₃-C₈环烷基、C₁-C₈烷氧基、或C₁-C₈烷氧烷基(alkoxyalkyl group)；R²为C₆-C₁₆的亚芳香基、C₁-C₈亚烷基、C₃-C₈亚环烷基、或C₁-C₈亚烷氧烷基；A^-为-SO₃^-、-NO₃^-、或-COO^-；R⁺为H⁺、Li⁺、Na⁺、K⁺、或NH₄⁺。

本申请的另一些实施例提供一种具有式(VI)结构或式(VII)结构的交联聚合物，

其中，式(VI)与式(VII)中的各单元间为交替排列、嵌段排列、或无规排列。a、R¹、R²、A^-、R⁺如前面段落所定义；m：n为99：1至70：30。n：o’为2:1至3:7；n：p为6:4至4:6；m：n’为99：1至70：30；n’：o”为2：1至3：7；n’：p’为6：4至4：6；m：n”为99：1至70：30；n”：p”为6：4至4：6；。n’与n”的定义与n相同；o”的定义与o’相同；p’、p”的定义与p相同。

R³为