1.一种聚合物,该聚合物含有一种聚合物主链和与聚合物主链相连接的 支链,其特征在于,所述支链的结构式如下:
其中,n为3-6的整数,所述聚合物主链选自脂肪族聚合物、脂肪族嵌 段聚合物或脂肪族无规共聚物。
2.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,所述支链结构式中,基 团-(CH2)n-SO3H连接到苯环中与主链连接的化学键的对位、临位或间位。
3.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,n为3-4的整数。
4.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物的数均分子量 为100000-600000。
5.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物的等效质量为 400-3000。
6.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物是磺烷基化聚 苯乙烯,其分子结构式为:
其中,m为1000-6000的整数。
7.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物具有如下分子 结构式:
其中,m1、m3为0-3000的整数,并且m1、m3不同时为零,m2为0-5000, 的整数。
8.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物具有如下分子 结构式:
其中,m4为300-3000的整数,m5为1000-10000的整数。
9.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物是具有如下分 子结构式的磺烷基化聚苯乙烯-乙烯共聚物:
其中,m6为300-3000的整数,m7为1000-10000的整数。
10.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物是具有如下分 子结构式的磺烷基化聚苯乙烯-丁烯共聚物:
其中,m8为300-3000的整数,m9为1000-6000的整数。
11.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物是具有如下分 子结构式的磺烷基化聚α-甲基苯乙烯:
其中,p为1000-5000的整数。
12.根据权利要求1所述的聚合物,其特征在于,该聚合物是具有如下分 子结构式的磺烷基化聚三氟苯乙烯:
其中,q为1000-5000的整数。
13.一种质子交换膜,该质子交换膜含有一种聚合物,其特征在于,该聚 合物为权利要求1-12中任意一项所述的聚合物。
14.根据权利要求13所述的质子交换膜,其特征在于,该交换膜的厚度 为10-500微米。
15.一种质子交换膜,该质子交换膜含有一种聚合物,其特征在于,该聚 合物采用如下方法制备,该制备方法包括在一种催化剂存在下和惰性气氛 中,在一种无水溶剂中,将一种支链中含有苯环的聚合物与一种磺烷基化试 剂接触反应,分离出得到的磺烷基化的聚合物,然后酸化。
16.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述支链中含有 苯环的聚合物与一种磺烷基化试剂接触反应的反应温度为0-150℃,反应的 时间为1-200小时。
17.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述催化剂选自 无水三氯化铝、无水氯化锌、无水氯化铁、固体磷酸、氟化氢、硅酸铝、 BF3-H3PO4中的一种或几种。
18.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述磺烷基化试 剂选自1,3-丙烷磺内酯、1,4-丁烷磺内酯、1,5-戊烷磺内酯、1,6-己烷磺内酯 中的一种或几种。
19.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述磺烷基化试 剂、催化剂、含有苯环的聚合物和无水溶剂的摩尔比为1∶0.1-3∶0.01-2∶ 2-30。
20.根据权利要求15或19所述的质子交换膜,其特征在于,所述无水溶 剂选自无水硝基苯、无水对硝基苯、无水氯仿、无水二氯乙烷、无水环己烷、 无水二甲亚砜、无水N,N-二甲基甲酰胺、无水N-甲基吡咯烷酮、无水丙酮、 无水甲乙酮、无水环己酮中的一种或几种。
21.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述惰性气氛指 氮气、元素周期表零族气体中的一种或几种。
22.根据权利要求15所述的质子交换膜,其特征在于,所述支链中含有 苯环的聚合物选自下述聚合物中的一种:(1)聚苯乙烯,其分子结构式为:
其中,m为1000-6000的整数;
(2)具有如下分子结构式聚合物:
其中,m1、m3为0-3000的整数,并且m1、m3不同时为零,m2为0-5000, 的整数。
(3)具有如下分子结构式的聚合物:
其中,m4为300-3000的整数,m5为1000-10000的整数。
(4)具有如下分子结构式的聚苯乙烯-乙烯共聚物:
其中,m6为300-3000的整数,m7为1000-10000的整数。
(5)具有如下分子结构式的聚苯乙烯-丁烯共聚物:
其中,m8为300-3000的整数,m9为1000-6000的整数。
(6)具有如下分子结构式的聚α-甲基苯乙烯:
其中,p为1000-5000的整数。
(7)具有如下分子结构式的聚三氟苯乙烯:
其中,q为1000-5000的整数。
23.根据权利要求22所述的质子膜,其特征在于,该聚合物在红外光谱 谱图中,具有归属于O=S=O的对称和非对称振动的位于1211厘米-1和1032 厘米-1的特征吸收峰和归属于S-O振动的710厘米-1的特征吸收峰。