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专利号: 2022100308267
申请人: 常州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一类含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物,其特征在于,所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的结构式为:

所述式1中,磺化结构单元的含量x=0.16~0.28,并且含有四磺烷烃柔性侧链结构,非磺化结构单元的含量1‑x=0.84~0.72,n=50~75。

2.一种权利要求1所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

(1)氮气保护下,将3,3′‑二(3″‑氨基苯基)‑4,4′‑二氟二苯砜、4,4′‑二氟二苯砜和4,

4′‑二羟基联苯混合,加入有机溶剂和脱水剂,在碱性催化剂作用下在130~150℃反应1~

3h后,共沸脱水蒸出脱水剂,进一步升温至160~170℃反应4~10h后结束反应,即可得到含二氨基结构聚芳醚砜聚合物;

(2)氮气保护下,将含二氨基结构聚芳醚砜聚合物和有机溶剂混合,在50~70℃下搅拌溶解,随后加入碱性催化剂继续搅拌反应1~3h,再加入磺酸盐在120~140℃下反应36~

55h,即可得到式1所示的含四磺烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物。

3.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法中三种反应单体3,3′‑二(3″‑氨基苯基)‑4,4′‑二氟二苯砜、4,4′‑二氟二苯砜和4,4′‑二羟基联苯的摩尔比为x:(1‑x):1。

4.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮,用量为三种反应单体总质量的2~4倍;

所述的脱水剂为甲苯,用量为N‑甲基吡咯烷酮体积的0.2~0.4倍。

5.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述的碱性催化剂为碳酸钾和碳酸钠中的一种,用量为4,4′‑二羟基联苯摩尔量的1~3倍。

6.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述制备方法中制得的含二氨基结构聚芳醚砜聚合物的结构式为:所述式2中,含二氨基结构单元的含量x=0.16~0.28,非含二氨基结构单元的含量1‑x=0.84~0.72,n=50~75。

7.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中有机溶剂为N‑甲基吡咯烷酮,其用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物质量的20~50倍。

8.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述碱性催化剂为N,N′‑二异丙基乙胺,用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物中氨基摩尔量的5~10倍;所述磺酸盐为2‑溴乙基磺酸钠,用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物中氨基摩尔量的5~10倍。

9.一种权利要求1所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的应用,其特征在于该聚合物应用于质子交换膜的制备。

10.根据权利要求9所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的应用,其特征在于所述质子交换膜应用于钒液流电池中。