[发明专利]至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质及合成方法

摘要

本发明公开了一种至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质及合成方法，所述共聚物聚电解质组成结构为：-{-[-(Ar2-Y-Ar3-Y-)n-Ar2-Y-]a-(Ar1-X-Ar1)b-Y-(Ar2)c-}k-，合成步骤为：步骤1)先制备设定分子量的亲水聚合物M部分；步骤2)将步骤1)制备好的亲水聚合物M部分作为一种多官能团的组分与其它多官能团组分再进行共聚合，其中参与共聚合的其他组分中不再包含任何带亲水离子官能团的成分。本发明合成的共聚物聚电解质制备的膜材料不仅可以用作燃料电池质子导电隔膜，也可用作高性能分离膜材料。

主权项

至少含一个亲水嵌段组分的共聚物聚电解质，其特征在于，组成结构为：‑{‑[‑(Ar2‑Y‑Ar3‑Y‑)_n‑Ar2‑Y‑]_a‑(Ar1‑X‑Ar1)_b‑Y‑(Ar2)_c‑}_k‑.......或‑{‑[‑Ar3‑Y‑(‑Ar2‑Y‑Ar3‑Y‑)_n‑]_a‑(Ar2)_b‑Y‑(Ar1‑X‑Ar1)_c‑}_k‑..........，其中‑‑[‑(Ar2‑Y‑Ar3‑Y‑)_n‑Ar2‑Y‑]_a‑‑为亲水聚合物M部分，Ar1为苯基、奈基，三苯基、苯氰基或‑Ar4‑‑R1‑Ar5‑‑，其中R1为‑C(O)‑‑，‑‑S(O)₂‑‑，‑‑P(O)(C₆H₅)‑‑，‑‑C(O)‑Ar‑C(O)‑‑或‑‑C(O)‑Ar6‑S(O)₂‑‑Ar4，Ar5，Ar6为芳香基团或取代芳香基团；Ar2为‑O‑Ar7‑R2‑Ar8‑O‑‑；R2为单个共价键，环烷烃C₂H_2n‑2；Ar7，Ar8为芳香基团或取代芳香基团；其中X为‑C(O)‑‑，‑‑S(O)₂‑‑，‑‑P(O)(C₆H₅)‑‑，‑‑C(O)‑Ar‑C(O)‑‑或‑‑C(O)‑Ar6‑S(O)₂‑‑，Ar4，Ar5，Ar6为芳香基团或取代芳香基团；Y为‑S‑，‑O‑；n，为0到20的整数；k，为20到200的整数；a，b，c，为摩尔数或者为百分比，其中a+c＝b；Ar3为带亲水性离子基团的芳香部分，其结构为：Z为氢原子或强吸电子基团，为CN，NO₂或CF₃；A为‑C(O)‑‑，‑‑S(O)₂‑‑；B为‑‑O‑‑，‑‑S‑‑，‑‑CH₂‑‑或‑‑OCH₂CH₂O‑‑；Ar为芳香基团或取代芳香基团；Ra，Rb为‑SO₃H，‑‑COOH，‑‑PO₃H或‑‑SO₂NHSO₂R，Ra，Rb相同或不同，在‑‑SO₂NHSO₂R中R为CF_2n+1；x，y，g，为1到100的整数。