一种长侧链两性离子化聚醚醚酮及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种长侧链两性离子化聚醚醚酮及其制备方法与应用，该聚合物的制备方法包括以下步骤：步骤1)将聚醚醚酮与对氯甲基苯甲酸通过侧链接枝反应合成具有羧基基团侧基的聚醚醚酮；步骤2)将具有羧基侧基的聚醚醚酮进行酰胺化反应和酯化反应生成具有叔胺侧基聚醚醚酮；步骤3)将具有叔胺侧基的聚醚醚酮与1，3‑丙磺酸内酯进行离子化反应得到两性离子化聚醚醚酮；该长侧链两性离子化聚醚醚酮具有优异的机械稳定性、CO<subgt;2</subgt;传递与离子传递性能，适用于混合气中CO<subgt;2</subgt;的高效脱除、脱盐、离子分离等多种场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高性能聚合物制备，具体涉及一种长侧链两性离子化聚醚醚酮聚合物材料、制备方法及应用。

技术介绍

1、聚醚醚酮(peek)作为一种特种工程塑料，以其优异的耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特性，在分离膜材料领域展现出巨大的潜力，但其较稳定的化学性质，也增加了其成为高性能功能化膜材料的难度。微相分离法是通过调控有机膜内基团集中分布，构建分子传递通道的一种方法。通过设计高分子结构使其具有亲疏水性不同的链段，在成膜过程中，亲水链段会自发聚集形成亲水微区，在微区内形成连续的分子传递位点。相比于杂化法等其他方法，微相分离法在膜内构建的分子传递通道尺寸更大，且可通过高分子化学结构的设计精细调控微区尺寸、形貌及其连通性，进一步强化膜的分离性能。侧链的引入是聚合物材料改性的核心策略，可以有效调控微相分离结构。磺化聚醚醚酮(speek)，因其合成简单、溶液加工性好而引起膜分离领域学者的广泛关注(acs nano 2024，18，9，7161-7169；adv functmater，2023，33(21)，2300138)，但是speek这种仅受疏水主链和亲水离子基团极性差异本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种长侧链两性离子化聚醚醚酮，其特征在于，由聚醚醚酮主链和具有两性离子的侧链构成，且具有下述结构式：

2.一种如权利要求1所述的长侧链两性离子化聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

3.根据权利要求2所述的长侧链两性离子化聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，在步骤S1中，合成具有羧基侧基的聚醚醚酮，具体合成步骤为：将聚醚醚酮溶于三氟甲烷磺酸，配制质量分数为8-10％的溶，在反应器中搅拌直至全部溶解，将反应器置于50-60℃恒温水浴锅中，向反应器中加入对氯甲基苯甲酸，搅拌反应24h以上。反应结束后，将冷却至室温的溶液缓慢倒入去离子水中进行相转化，最后将沉淀...

【技术特征摘要】

1.一种长侧链两性离子化聚醚醚酮，其特征在于，由聚醚醚酮主链和具有两性离子的侧链构成，且具有下述结构式：

2.一种如权利要求1所述的长侧链两性离子化聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，制备步骤如下：

3.根据权利要求2所述的长侧链两性离子化聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，在步骤s1中，合成具有羧基侧基的聚醚醚酮，具体合成步骤为：将聚醚醚酮溶于三氟甲烷磺酸，配制质量分数为8-10％的溶，在反应器中搅拌直至全部溶解，将反应器置于50-60℃恒温水浴锅中，向反应器中加入对氯甲基苯甲酸，搅拌反应24h以上。反应结束后，将冷却至室温的溶液缓慢倒入去离子水中进行相转化，最后将沉淀的羧基侧基的聚醚醚酮用去离子水在索氏洗涤器洗涤48h以上，并使用去离子水进行多次洗涤，洗涤至中性后干燥，即得到具有羧基侧基的聚醚醚酮。

4.根据权利要求2所述的长侧链两性离子化聚醚醚酮的制备方法，其特征在于，在步骤s2中，合成具有叔胺侧基的聚醚醚酮，具体合成步骤为：将步骤s1中所合成的含有羧基侧基的聚醚醚酮完全溶解于n-甲基吡咯烷酮中，随后向反应器中加入适量催化剂、适量4a分子筛(1-2g)，活化18-20min。然后将叔胺化合物加入到反应器中，室温下搅拌反应45-48h。待反应结束后，将反应溶液逐滴滴入到冷冻的石油醚溶液中沉淀三次以上以去除催化剂杂质及其他未反应杂质，最后将洗涤后的生成物...

【专利技术属性】
技术研发人员：李奕帆，郭俊杰，周慧，黄依婷，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：