一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物及其制备方法，其利用不同比例的2,2'‑二烯丙基双酚A、双酚A和十氟联苯的缩聚反应制备出一系列含有烯丙基和氟原子的聚芳醚化合物，然后通过将其与过量的3‑巯基‑1‑丙烷磺酸钠进行加成反应，在烯丙基处引入磺酸基，最终制得不同离子含量的基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物。该化合物具有稳定的含氟芳香主链和柔软的磺化侧链，可以用溶液浇铸成膜，且所得质子交换膜具有优异的质子传导率、氧化稳定性、机械性能和热稳定性等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物及其制备方法
本专利技术涉及一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物及其制备方法，属于质子交换膜材料领域。
技术介绍
质子交换膜广泛应用于氢氧燃料电池、全钒液流电池、氯碱工业、电渗析、海水淡化等
目前应用较多的是美国杜邦公司生产的全氟磺酸基Nafion膜，其具有较高的质子传导率、氧化稳定性和机械性能等优点。但是，Nafion膜的生产成本高、制备工艺相对复杂、在高温高湿下的机械性能较低、燃料渗透率大，这些缺点限制了它的大规模应用。磺化聚芳醚是近年来被报道较多的一类质子交换膜材料，其拥有优异的热力学性能、机械性能、较高的质子传导率、良好的选择透过性和低廉的成本等，因此具有良好的发展前景。为了降低生产成本和简化合成步骤，研究者们开发出了不含氟的磺化聚芳醚质子交换膜材料，如Watanabe等人（JournalofMembraneScience,2008,310:110~118）成功制备了一系列高质子传导率的磺化聚芳醚砜化合物，但其制备过程需要用到强腐蚀性的氯磺酸试剂，且所制得的膜氧化稳定性较低。如果在聚合物中引入一定量的氟原子，则可以大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物，其特征在于，其结构式为：

【技术特征摘要】
1.一种基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物，其特征在于，其结构式为：，式中，x=5~100，y=20~100。2.一种如权利要求1所述的基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将2,2'-二烯丙基双酚A、双酚A和十氟联苯溶解于极性非质子溶剂中，以氟化铯为催化剂，在氩气保护下进行聚合反应；反应结束后将反应液缓慢倒入甲醇水溶液中进行沉淀，然后过滤并收集沉淀，于60-120℃真空干燥10-40小时，制得含氟聚芳醚化合物；（2）将步骤（1）所得含氟聚芳醚化合物和3-巯基-1-丙烷磺酸钠溶解于N-甲基吡咯烷酮和二甲基亚砜的混合溶剂中，以冠醚为催化剂，偶氮二异丁腈为引发剂，在60-150℃进行反应，然后冷却到室温，用半透膜渗析3天，每天换3次水；最后，将渗析袋里的物质烘干，即得到所述基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物。3.如权利要求2所述的基于双酚A的长侧链型含氟磺化聚芳醚化合物的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述极性非质子溶剂为N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的任意一种。4.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈栋阳，陈夏琳，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建,35