含磺酸基的苯并噁嗪树脂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种含磺酸基的苯并噁嗪树脂。本发明专利技术以含磺酸基的酚或胺类化合物及甲醛为原料，通过Mannich反应，合成一系列新型的含磺酸基的苯并噁嗪单体。最后加热苯并噁嗪单体使其开环聚合形成含磺酸基的聚苯并噁嗪薄膜，这一新型的合成路线直接在芳香苯环上引入磺酸基团，赋予产物高的热稳定性和强的耐酸性，良好的尺寸稳定性和阻醇性能，且合成成本低廉，在质子交换膜燃料电池领域具有巨大的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含磺酸基的苯并噁嗪树脂，具体涉及一种新型的含磺酸基的苯并噁嗪树脂及其制备方法和应用。属于高分子材料

技术介绍
燃料电池是一种清洁、高效的绿色环保能源，质子交换膜则是其核心部件，它为质子的迁移和输送提供通道，使得质子能够透过膜从阳极到达阴极，与外电路的电子转移构成回路，向外界提供电流。因此质子交换膜的性能对燃料电池的性能起着非常重要的作用，它的好坏直接影响燃料电池的使用寿命。目前最常用的质子交换膜是美国杜邦公司生产的商品名叫Nafion的质子交换膜，它具有质子电导率高和化学稳定性好的优点，但Nafion仍存在下述缺点(I)成本高。其制备工艺复杂，导致成本很高；(2)温度依赖性。Nafion系列膜的最佳工作温度为70 80°C，超过此温度会使其含水量急剧降低，导电性迅速下降，阻碍了通过适当提高工作温度来提高电极反应速度和克服催化剂中毒的难题；(3)某些碳氢化合物(如甲醇等)渗透率较高，不适合用作直接甲醇燃料电池的质子交换膜。使用温度低、成本高、甲醇渗透性高限制了 Nafion的使用。因此，近年来国内外对非氟含磺酸基的芳香聚合物质子交换膜材料进行了积极的探索和本文档来自技高网...

【技术保护点】
含磺酸基的苯并噁嗪单体，其特征在于，结构式如下：?R1＝?SO3M，?H，?CH3，?C(CH3)3M＝Na，K，Li，H?,或?M＝Na，K，Li，H?,或?M＝Na，K，Li，H。?FDA00002579005300011.jpg,FDA00002579005300012.jpg,FDA00002579005300013.jpg,FDA00002579005300014.jpg

【技术特征摘要】
1.含磺酸基的苯并噁嗪单体，其特征在于，结构式如下2.权利要求1所述的含磺酸基的苯并噁嗪单体的制备方法，其特征在于，步骤如下将重量份的酚类化合物30 80份、胺类化合物30 80份、甲醛20 50份、溶剂40 100份依次加入到反应容器中，搅拌，在50 110°C反应广20小时；停止加热，冷却，除尽溶剂，洗涤，弃去清液，沉淀物即为苯并噁嗪单体。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酚类化合物为苯酚、对甲酚、间甲酚、卤代苯酚、叔丁基苯酚、双酚A、双酚F、苯酚对磺酸盐、对羟基苯磺酸中的一种；所述胺类化合物为苯胺、对氨基苯磺酸、对氨基苯磺酸盐、甲胺、乙胺、乙醇胺、烯丙基胺、己二胺、对苯二胺、二苯甲烷二胺、醚二胺、酮二胺、砜二胺、联苯二胺中的一种；所述酚类化合物及胺类化合物至少有一种含有磺酸基。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述甲醛为多聚甲醛或质量浓度为 37%的甲醛水溶液，其中，甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁在君，姚丙建，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：