本发明专利技术公开了一种磺酸官能化聚合物、离子交换膜及其应用，磺酸官能化聚合物的侧链结构中，磺酸基团通过烷基、氟代烷基或芳基接枝到具有烷氧基或氧基取代基的苯环上。相对于磺酸基团直接接枝到苯环上或者磺酸基团通过烷基、氟代烷基或芳基直接接枝到苯环上，反应条件更加温和可控，不会引入多价阳离子杂质毒化离子传输能力，不会产生烷基化交联副反应破坏高分子线性结构，具有更好的溶解加工性能；长侧链结构能够促进有序相分离结构的形成，提高主链结构稳定性，显著改善了材料的耐氧化性、耐自由基性和耐水解性，降低了材料的吸水率，从而提高聚合物在高湿度条件下的尺寸稳定性，增强材料的机械性能和电化学性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及离子交换膜领域，具体而言，本专利技术涉及一种磺酸官能化聚合物、离子交换膜及其应用。
技术介绍
1、燃料电池技术、水电解制氢技术、锂电池和液流电池技术等清洁能源技术对全球能源的可持续发展至关重要，离子交换膜作为其关键材料在这些领域中均有规模应用。芳香聚合物具有来源广、成本可控、结构多样的优点，引入磺酸和磷酸等官能团后可作为离子交换树脂制备离子交换膜。官能化苯乙烯类聚合物是最早被开发应用的离子交换树脂之一，被广泛的研究用于离子交换膜。
2、官能化苯乙烯类聚合物在应用中具有成本低的优点，然而其稳定性非常不理想。目前，磺酸官能团直接接枝在主链苯环上的官能化苯乙烯类聚合物吸水率高，溶胀大，耐水解性、耐自由基性、抗氧化性等稳定性均较差，过高的溶胀会急剧降低离子交换膜的阻隔性能和机械性能，限制了其在燃料电池离子交换膜、液流电池隔膜和水电解制氢隔膜等领域的应用。此外，目前的磺酸官能团苯乙烯类聚合物的制备方法存在一些缺陷，例如，易造成交联副反应的发生，反应条件苛刻，制备过程较为复杂，杂质易残留在产物中且难以除去等。
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【技术保护点】
1.一种磺酸官能化聚合物，其特征在于，所述磺酸官能化聚合物包括式(1)所示的重复单元A0：
2.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，R3选自以下结构式中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，所述磺酸官能化聚合物还包括重复单元A1：
4.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，定义重复单元A0在所述磺酸官能化聚合物的含苯环的重复单元中的摩尔百分比为磺酸官能化聚合物的磺化度，磺化度≥0.1％；
5.一种权利要求1-4中任一项所述的磺酸官能化聚合物的制备方法，其特征在于，包括：将羟基官能化苯乙...
【技术特征摘要】
1.一种磺酸官能化聚合物，其特征在于，所述磺酸官能化聚合物包括式(1)所示的重复单元a0：
2.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，r3选自以下结构式中的至少一种：
3.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，所述磺酸官能化聚合物还包括重复单元a1：
4.根据权利要求1所述的磺酸官能化聚合物，其特征在于，定义重复单元a0在所述磺酸官能化聚合物的含苯环的重复单元中的摩尔百分比为磺酸官能化聚合物的磺化度，磺化度≥0.1％；
5.一种权利要求1-4中任一项所述的磺酸官能化聚合物的制备方法，其特征在于，包括：将羟基官能化苯乙烯类聚合物与拔氢试剂和磺化试剂进行磺化反应，得到磺酸官能化聚合物。
6.根据权利要求5所述的磺酸官能化聚合物的制备方法，其特征在于，所述拔氢试剂包括碱金属氧化物、碱金属氢化物、碱金属过氧化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐或碱金属有机化合物中的至少一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：马亚敏，刘卫霞，张泽天，柴茂荣，周明正，王宝丽，高芷敏，鹿传睿，常磊，刘昊，
申请(专利权)人：佛山绿动氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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