一种磺化聚苯醚酮及其制备方法、磺化聚苯醚酮类质子交换膜技术

本发明专利技术提供了具有式I所示的磺化聚苯醚酮，以该磺化聚苯醚酮为成膜聚合物，得到的质子交换膜。本发明专利技术提供的磺化聚苯醚酮可通过调整单体的比例(m/n)很好地调控得到的磺化聚苯醚酮的玻璃化转变温度，能够得到较低玻璃化转变温度的磺化聚苯醚酮，从而解决了在制备离子交换膜时，聚苯类质子交换膜因玻璃化转变温度较高而产生的热压困难的问题。而且，本发明专利技术提供的磺化聚苯醚酮制得的质子交换膜具有低的甲醇渗透性、优良氧化稳定性和较高的质子电导率，实验结果表明，本实施例制得的质子交换膜的甲醇渗透率可低至0.23×10-6cm2S-1、氧化稳定性在99wt％左右、玻璃化转变温度在190℃左右。

【技术实现步骤摘要】
一种磺化聚苯醚酮及其制备方法、磺化聚苯醚酮类质子交换膜
本专利技术涉及聚合物
，尤其涉及一种磺化聚苯醚酮、其制备方法及质子交换膜。
技术介绍
甲醇来源丰富，且便于携带与储存，直接甲醇燃料电池(DMFC)可实现零排放或低排放等优点受到广泛的关注。质子交换膜是DMFC的核心部件，它起着阻隔燃料和氧化剂、以及传导质子的作用，是一种选择透过的高分子分离膜，它的性能很大程度上决定着燃料电池的性能。目前，在DMFC中广泛使用的质子交换膜是含氟磺酸型质子交换膜，如Nafionw系列膜(DuPont 公司)，Aciplex?.系列膜(Asahi Chemical 公司)，Flemion?膜(Asahi Glass公司)，Dowl莫(Dow公司)。虽然这类含氟磺酸型质子交换膜具有良好的质子导电率，但是其抗甲醇渗透性较差(J.Power Sources, 2002, 112，339)。甲醇的渗透不仅造成燃料的浪费和利用率的下降，而且使DMFC的能量效率和电池的整体性能大为降低，这成为了制约直接甲醇燃料电池产业化的关键问题之一。针对含氟磺酸型质子交换膜的上述问题，目前的研究主要集中在两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有式I所示结构的磺化聚苯醚酮：其中，Ar选自式II～式VI所示结构中的任意一种：m/n＝1.01～5.00。

【技术特征摘要】
1.具有式I所示结构的磺化聚苯醚酮: 2.根据权利要求1所述的磺化聚苯醚酮，其特征在于，m/n= 1.5~4.5。3.一种制备权利要求1~2任意一项所述磺化聚苯醚酮的方法，包括以下步骤: 在催化剂的作用下，将具有式VII所示结构的单体与磺化单体在有机溶剂中进行聚合反应，得到具有式(I)所示结构的磺化聚苯醚酮；RO-Ar-OR 式 VII ; 式VII中Ar选自式II~式VI所示结构的任意一种: 4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式VII所示结构的单体中Ar选自式II所示结构时，所述具有式VII所示结构的单体的制备方法包括以下步骤: 将4-氯-4’ -羟基二苯甲酮和2，6- 二氟苯腈在碱性条件下进行反应，得到Ar选自式II 的 RO-Ar-OR。5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述具有式IX所示结构的单体中Ar选自式III~式VI所示结构的任意一种时,所述具有式IX所示结构的单体的制备方法包括以下步骤: 将4-氯-4’ -氟二苯甲酮与具有式IX所示结构的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑吉富，何庆一，毕伟辉，代磊，张所波，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22