[发明专利]含吡啶基团的磺化聚芳醚砜共聚物、制备方法及应用

摘要

本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种含吡啶基团的磺化聚芳醚砜及其制备方法。本发明以3,5‑二氯吡啶等二氯吡啶为单体，通过调整磺化单体及非磺化单体的投料比例，利用亲核缩聚反应制备出磺化度不同的聚芳醚砜。同时，调整吡啶单体的投料比例，制备出吡啶含量不同的磺化聚芳醚砜。本发明的含吡啶基团的磺化聚芳醚砜聚合物膜具有良好的尺寸稳定性、化学稳定性、阻醇性能，在燃料电池聚电解质膜领域具有潜在的应用前景。

主权项

1.含吡啶基团的磺化聚芳醚砜共聚物的制备方法，所述含吡啶基团的磺化聚芳醚砜共聚物是由以下四种结构单体以单键连接构成，其中AR1为如下结构式中的任意一种：其中AR2为如下结构式中的任意一种：其特征在于包括如下步骤：在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中，加入a mol双酚单体，b mol二氯吡啶单体，c mol 4,4’‑二氯二苯砜，d mol 3,3’‑二磺酸钠‑4,4’‑二氯二苯砜，以1.05a～1.5a mol碳酸钾或碳酸钠为成盐剂，以二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N‑甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或环丁砜为溶剂，以甲苯或二甲苯为带水剂，反应体系固含量为15％～30％；在120℃～140℃带水3～6小时，然后蒸出带水剂，再升温至140℃～200℃继续反应6～30小时；反应完全后将混合物倒入蒸馏水或丙酮中，得到淡黄色条状固体，粉碎成细粉后用丙酮洗涤3～5次，再用蒸馏水洗涤3～5次；最后在60℃～80℃下烘干，即得到含吡啶基团的磺化聚芳醚砜；其中，a＝b+c+d；通过控制b和c+d的比例，可以调整聚合物中吡啶基团的含量,且a＞b＞0；通过控制d和b+c的比例，可以调整聚合物的磺化度，且a＞d＞0，a＞c＞0，2＞2d/a＞0，磺化度为2d/a。