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一种支化嵌段梳型聚芳醚砜、其制备方法和应用技术

技术编号:18883902 阅读:40 留言:0更新日期:2018-09-08 06:38
本发明专利技术提供了一种支化嵌段梳型聚芳醚砜、其制备方法和应用,所述支化嵌段梳型聚芳醚砜具有式I或式II结构,式I和式II中,m和n独立地选自1~200的整数;R‑如式III所示,其中,x选自2~16的整数。本发明专利技术所述的聚合物具有庞大体积的刚性支化结构,且为嵌段共聚物;同时具有不同长度的连接咪唑鎓盐基团和聚合物骨架的柔性烷基侧链。与现有技术相比,本发明专利技术所述支化嵌段梳型聚芳醚砜膜材料表现出优异的离子电导率和碱稳定性,应用于碱性阴离子交换膜燃料电池中,在实际操作中能很好地满足高性能、耐久性等要求。

Branched block comb type poly (aryl ether sulfone), preparation method and application thereof

The invention provides a branched block comb poly (aryl ether sulfone), a preparation method and an application thereof. The branched block comb poly (aryl ether sulfone) has a structure of formula I or II in which m and N are independently selected from integers 1 to 200; R is shown in formula III, where x is chosen from integers 2 to 16. The polymer has a large rigid branched structure and is a block copolymer, and flexible alkyl side chains with different lengths connecting imidazolium salt groups and polymer skeleton. Compared with the prior art, the branched blocked comb poly (aryl ether sulfone) membrane material of the invention has excellent ionic conductivity and alkali stability, and can be used in alkaline anion exchange membrane fuel cell, and can meet the requirements of high performance, durability and so on in practical operation.

【技术实现步骤摘要】
一种支化嵌段梳型聚芳醚砜、其制备方法和应用
本专利技术涉及阴离子交换膜燃料电池
,尤其涉及一种支化嵌段梳型聚芳醚砜、其制备方法和应用。
技术介绍
随着全球对替代能源的需求不断增长,燃料电池技术有望成为运输和固定应用中更有前途的环保电源之一,其唯一副产物是水。其中,基于电解质的分类,聚电解质膜燃料电池主要分为质子交换膜燃料电池(PEMFC),以及碱性阴离子交换膜燃料电池(AEMFC)等。在过去的几十年里,行业内对PEMFC进行了深入的研究,但耐用性和成本仍然是两个主要挑战,阻碍了其全球商业化。在这些条件下,碱性阴离子交换膜燃料电池正在吸引越来越多的关注。从技术上来说,两种燃料电池比较相似,但阴离子交换膜材料的使用环境是在碱性条件下,OH-阴离子在碱性阴离子交换膜中从阴极传输到阳极。阴离子交换膜(AEM)中OH-的传输主要通过功能性阳离子官能团周围聚集水分子的纳米区域;通常,阴离子交换膜材料需满足高性能、耐久性及低成本等要求,因为其性能直接影响燃料电池效率。对于制备高性能阴离子交换膜,最急需解决的问题是膜材料需具备高离子电导率以及优异的碱稳定性等。近年来,研究学者们已经提出了许多可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种支化嵌段梳型聚芳醚砜,具有式I或式II结构:

【技术特征摘要】
1.一种支化嵌段梳型聚芳醚砜,具有式I或式II结构:式I和式II中,m和n独立地选自1~200的整数;R-如式III所示,其中,x选自2~16的整数;2.根据权利要求1所述的支化嵌段梳型聚芳醚砜,其特征在于,所述支化嵌段梳型聚芳醚砜的支化度为2%~8%;x选自4~12的整数。3.如权利要求1或2所述的支化嵌段梳型聚芳醚砜的制备方法,包括:将式IV所示的第一含羟基支化嵌段聚芳醚砜与溴代烷基咪唑鎓盐进行反应,得到式I所示的支化嵌段梳型聚芳醚砜;或者,将式V所示的第二含羟基支化嵌段聚芳醚砜与所述溴代烷基咪唑鎓盐进行反应,得到式II所示的支化嵌段梳型聚芳醚砜;所述溴代烷基咪唑鎓盐具有式VI结构;其中,m和n独立地选自1~200的整数;x选自2~16的整数。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一含羟基支化嵌段聚芳醚砜按照以下步骤制备得到:将双酚AF和4,4’-二氟二苯砜进行亲核缩聚反应,得到第一预聚物;将所述第一预聚物、4,4’-二氟二苯砜、带甲氧基双酚芴和支化单体进行反应,得到式VII所示的第一含甲氧基支化嵌段聚芳醚砜;将所述第一含甲氧基支化嵌段聚芳醚砜去甲基化,得到式IV所示的第一含羟基支化嵌段聚...

【专利技术属性】
技术研发人员:王雷刘东方明亮黎嘉敏
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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