一种侧链含季铵基团的聚苯并咪唑及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种侧链含季铵基团的聚苯并咪唑，所述聚苯并咪唑中的季铵基团与苯并咪唑基团的含量可控，这种侧链含季铵基团的聚苯并咪唑能够用于制备电导率高、机械性能好、价格低廉的阴离子交换膜。本发明专利技术还提供了一种侧链含季铵基团的聚苯并咪唑的制备方法；另外还提供了一种阴离子交换膜。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚合物及其制备领域，尤其涉及。
技术介绍
阴离子交换膜是一种膜体固定带有正电荷离子基团，可选择透过阴离子的膜状材料，其具有优异的离子选择性和机械性能，近年来在电解、燃料电池等多个领域中得到广泛研究和应用。阴离子交换膜通常是由含季铵基团的聚合物制备。从结构上来说，传统的阴离子交换膜所含的季铵基团为苄基型季铵基团如最常用的苄基三甲基季铵基团，但是这种阴离子交换膜中的苄基型季铵基团的耐碱性不够，无法满足碱性燃料电池工作环境下的长期使用要求(J.R.Varcoe and R.C.Τ.Slade, FuelCells, 2005，5，187-200.)，这也是目前限制碱性阴离子交换膜燃料电池发展的一个瓶颈性问题。从合成方法上来说，传统的含季铵基团的聚合物通常需要先合成聚合物主链，然后对所述聚合物主链上的芳基进行氯甲基化，然后再与三级铵反应将苄基氯转化为季铵基团，不仅步骤复杂而且季铵基团的引入量难于准确控制，另外氯甲基化过程中通常还需使用具有致癌性的氯甲醚试剂。聚苯并咪唑中的苯并咪唑结构具有很强的耐碱性，同时能与季铵基团产生离子相互作用，使得聚苯并咪唑基阴离子交换膜具有高的耐溶胀性。但是目前文献中报道的含季铵基团的聚苯并咪唑中的季铵基团为苯并咪唑型季铵基团(Owen D.Thomas, KristenJ.W.Y.Sooj Timothy J.Peckhamj Mahesh P.Kulkarni and Steven Holdcroft，PolymerChemistry，2011，2，1641—1643;Dirk Henkensmeier，Hyoung-Juhn Kimj Hye-Jin Lee, DongHoon Lee, In-Hwan OhjSeong-Ahn Hong,Suk-Woo NamjTae-Hoon LimjMacromolecularMaterials and Engineering，2011，296，899-908.)，如下式所不:本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种式I所示的侧链含季铵基团的聚苯并咪唑：式I其中x=0.01～0.99;n为1~400；其中Q为季铵基团；p为3、4、5或6；Aj1、Aj2分别为二元羧酸形成的取代基中的一种或多种；Ak为二苯并咪唑化合物形成的取代基中的一种或多种。FDA00002765985000011.jpg

【技术特征摘要】
1.一种式I所示的侧链含季铵基团的聚苯并咪唑:2.根据权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚苯并咪唑，其特征在于，所述二元羧酸形成的取代基为式广式13所示的取代基中的一种或多种: (CH2)qa (CH2CH2O)qbCH2CHa—^ -......CH2O(CH2CH2O)qcCH2—— 式1 式2 式33.根据权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚苯并咪唑，其特征在于，所述二苯并咪唑化合物形成的取代基为式...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐铜文，张正辉，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：