一种聚烯烃-g-聚苯并咪唑接枝共聚物及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种聚烯烃‑g‑聚苯并咪唑接枝共聚物及其制备方法与应用。所述接枝共聚物是通过苯并咪唑类聚合物中的端胺基与侧链含羧基的烯烃类聚合物中的羧基通过缩合反应而得到的聚烯烃接枝苯并咪唑类聚合物的接枝共聚物。通过两种链段的相分离结构构筑质子传输通道，从而提高了质子电导率，实现在较低磷酸掺杂水平(ADL<10)的条件下得到具有较高质子电导率的高温质子交换膜。所述制备方法简单，操作简单，可应用于燃料电池，液流电池等。

A polyolefin-g-polybenzimidazole graft copolymer and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃-g-聚苯并咪唑接枝共聚物及其制备方法与应用
本专利技术涉及一种接枝共聚物材料领域，尤其是涉及一种聚烯烃-g-聚苯并咪唑接枝共聚物及其制备方法与应用。
技术介绍
苯并咪唑类聚合物(PBIs)是一类主链结构中含有苯并咪唑环的聚合物，它具有优良的化学稳定性、热稳定性、阻燃性和机械性能等物理化学性质，广泛应用于耐高温织物、防火阻燃材料和工业品过滤材料等。随着燃料电池研究的兴起，常用的全氟磺酸质子交换膜因存在在高温、低湿度条件下质子电导率和力学性能下降等缺陷而不能满足燃料电池在高温、低湿度条件下的运行，研究者们开始寻找和研究新型质子交换膜材料。PBIs由于其优异的化学和热稳定性而受到青睐，研究者们发现，尽管PBIs不导质子，但由于其特定的咪唑环结构使PBIs表现为碱性，与无机酸尤其是磷酸(PA)发生质子化作用形成离子对而出现一定的离子导电性。在高温质子交换膜领域，PBIs基质子交换膜的质子电导率严重依赖于其磷酸掺杂水平(ADL，每摩尔聚合物重复单元中所结合的磷酸摩尔数目)，要使这类膜具有高的质子电导率需要掺入大量的磷酸，这将导致膜的机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接枝共聚物，其是通过苯并咪唑类聚合物中的端胺基与侧链含羧基的烯烃类聚合物中的羧基的缩合反应而得到的苯并咪唑类聚合物接枝到侧链含羧基的烯烃类聚合物主链上的接枝共聚物。/n

【技术特征摘要】
1.一种接枝共聚物，其是通过苯并咪唑类聚合物中的端胺基与侧链含羧基的烯烃类聚合物中的羧基的缩合反应而得到的苯并咪唑类聚合物接枝到侧链含羧基的烯烃类聚合物主链上的接枝共聚物。


2.根据权利要求1所述的接枝共聚物，其中，所述接枝共聚物含有下述式(I)所示的结构单元：



式(I)中，R”选自H、烷基；R’选自不存在、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚烷基，其中的取代基可以选自烷基、羧基、卤素；R1为通过两个端胺基(-NH2)与R’上的-COOH发生缩合反应后连接到侧链含羧基的烯烃类聚合物主链上的苯并咪唑类聚合物侧链；
m＝100～50000之间的整数；
当R’为不存在时，z＝0，1≥x>0，y＝1-x；当R’为亚芳基或亚烷基时，1>z≥0，1≥x>0，y＝1-z-x。


3.根据权利要求2所述的接枝共聚物，其中，x为0,001～0.5，还优选为0.005～0.4，更优选为0.01～0.25；
优选地，所述R”选自H、C1-6烷基；
优选地，所述R”选自H、甲基或乙基；
优选地，所述R’选自不存在、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚苯基，其中的取代基选自烷基、羧基；
优选地，所述R’选自不存在、或下组中的一种或多种：



其中，*代表连接点。


4.根据权利要求1-3任一项所述的接枝共聚物，其中，所述苯并咪唑类聚合物是一类主链结构中含有苯并咪唑环的聚合物；所述苯并咪唑类聚合物的聚合度n可以为1～5000，优选10～1000，更优选30～500；
优选地，所述苯并咪唑类聚合物选自下述式(II)、式(III)或式(IV)结构中的至少一种：



式(II)～式(IV)中，X选自不存在、C＝O、-S-、-O-、O＝S＝O、卤素取代或未取代的C1-6烷基；R选自卤素取代或未取代的C1-8亚烷基、卤素取代或未取代的C6-20亚芳基；n为1-5000之间的整数；
优选地，所述X选自不存在、C＝O、-S-、-O-、O＝S＝O、-C(CH3)2-、-C(CF3)2-、-CH2-；
优选地，所述R选自卤素取代或未取代的C3-8亚烷基、卤素取代或未取代的C6-16亚芳基，例如选自-C6H4-、-C6H4-C6H4-、-C6H4-O-C6H4-、-C6H4-C(CH3)2-C6H4-、-C6H4-C(CF3)2-C6H4-、-C6...

【专利技术属性】
技术研发人员：莫肇华，李素丽，李俊义，徐延铭，
申请(专利权)人：珠海冠宇电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44