一种侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜及其制备方法与应用，所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜为主链由式(I)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的磺化聚合物，或者为主链由式(II)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的非磺化聚合物；本发明专利技术利用一步合成法制备得到侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜聚合物，不仅简化了合成步骤，而且苯并咪唑与磺酸基团分子内和分子间的相互作用解决了高磺化度聚合物溶于水、聚苯并咪唑溶解性差等问题，可以进一步改善聚合物的综合性能。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一类高分子材料及其制备方法与应用，尤其是主链含醚酮或者醚砜结构，侧链含苯并咪唑及磺酸根基团的聚合物及其合成方法与应用。(二)
技术介绍
聚芳醚、聚酰亚胺、聚苯并咪唑等芳香型聚合物以其优异的热化学稳定性和机械性能以及具有良好的抗水解和耐腐蚀等性能广泛应用在航空航天等领域，而且它们的磺化产物作为质子交换膜材料亦得到广泛研究。为了获得高的质子传导率，需要提高聚合物的磺化度。磺化聚芳醚类聚合物主要通过后磺化和直接共聚的方法得到。后磺化法是用适当的磺化试剂对已合成的聚合物进行磺化，从而将磺酸基团引入到聚合物中；直接共聚法是指先合成含有磺酸基团的磺化单体再进行聚合。与聚合物的后磺化改性相比，采用磺化单体直接聚合成磺化聚合物的方法，便于从分子设计上控制聚合反应。Ueda等人(J.Polym.Sci.,1993,31(4):853～858.)首先制备了带磺酸钠侧基的磺化4,4’-二氯二苯砜单体，并通过直接聚合的方法与双酚A缩聚合成了含有磺酸钠基团的磺化聚芳醚砜共聚物，通过调整非磺化单体与磺化单体的比例，进而控制聚合物中磺酸基团的含量，从而控制磺化度，而且避免了后磺化引起的降解、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜，其特征在于，所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜为主链由式(I)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的磺化聚合物，或者为主链由式(II)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的非磺化聚合物：式(I)中：m＝0或1，n＝0或1，且m≤n；式(I)或(II)中：A1、A3各自独立为：A2为下列之一：

【技术特征摘要】
1.一种侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜，其特征在于，所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜为主链由式(I)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的磺化聚合物，或者为主链由式(II)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的非磺化聚合物：式(I)中：m＝0或1，n＝0或1，且m≤n；式(I)或(II)中：A1、A3各自独立为：A2为下列之一：2.如权利要求1所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜的制备方法，其特征在于：所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜为主链由式(I)所示的重复结构单元构成的分子量在7000～12000的磺化聚合物，其制备方法为：惰性气体保护下，以双酚单体、二氟单体为聚合原料，碱性物质为催化剂，甲苯为带水剂，在非质子极性有机溶剂中，于120～260℃下反应1～24h，之后反应液经后处理，得到式(I)所示聚合物；所述的双酚单体为4,4’-亚甲基-2,2’-苯并咪唑双酚与其他双酚单体物质的量之比1：0～10的混合物，其中0的含义是只有单一的4,4’-亚甲基-2,2’-苯并咪唑双酚，不含其他双酚单体；所述的其他双酚单体选自下列之一：双酚A、双酚S、六氟双酚A、四甲基联苯二酚或叔丁基对苯二酚；所述的二氟单体为非磺化二氟单体与磺化二氟单体物质的量之比1：0.1～10的混合物；所述的非磺化二氟单体选自4,4’-二氟二苯酮、4,4’-二氟三苯二酮或4,4’-二氟二苯砜；所述的磺化二氟单体选自3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氟二苯酮或3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氟二苯砜；所述的碱性物质为无水碳酸钠或无水碳酸钾；所述的非质子极性有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、环丁砜或二苯砜；所述二氟单体与双酚单体的物质的量之比为1：0.98～1.02；所述二氟单体与催化剂的物质的量之比为1：1.01～3。3.如权利要求2所述的侧链含苯并咪唑聚芳醚酮/砜的制备方法，其特征在于：将所述的二氟单体替换为非磺化二氟单体，即所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建黎，吴凯，张祺，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33