專利名稱:一種側鏈磺酸化的聚吡嚨及其制備方法
技術領域:
本發明涉及聚合物及其制備領域,尤其涉及一種側鏈磺酸化的聚吡嚨及其制備方法。
背景技術:
質子交換膜燃料電池(PEMFC)以其能量轉化率高、低溫啟動、無污染等顯著優點而被視為二十一世紀的潔凈、高效能源。質子交換膜是PEMFC的關鍵組成部分,主要起著傳導質子及隔離燃料與氧化劑的作用。目前常用的質子交換膜是美國杜邦公司生產的Nafion系列全氟磺酸膜,但是全氟磺酸膜價格昂貴,因此開發新的價格低廉的質子交換膜成為研究的熱點。其中磺酸化的芳香族聚合物如聚醚酮、聚醚砜、聚酰亞胺等受到人們的關注。聚批晚(Polypyrrolone 或 Poly (benzimidazobenzisoquinoIinone))是一類主鏈含有如下式所示的吡嚨結構的芳香族聚合物(參考劉金剛等,新型含氟耐高溫聚吡嚨-合成與性能研究,高分子學報[J],2004,3(6):394-400),吡嚨結構比酰亞胺結構的剛性更大也更耐水解,
因此磺酸化的聚吡嚨是很有潛力的質子交換膜材料。
權利要求
1.一種式I所示的側鏈磺酸化的聚吡嚨
2.根據權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚吡嚨,其特征在于,所述二元羧酸形成的取代基為式I 式13所示的取代基中的一種或多種
3.根據權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚吡嚨,其特征在于,所述二吡嚨化合物形成的取代基為式14 式19所示的取代基中的一種或多種
4.一種權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚吡嚨的制備方法,其特征在于,將二元羧酸單體、二吡嚨單體、側鏈磺化單體及酸性溶劑加入通氮氣的反應瓶中得到式I所示的側鏈磺酸化的聚吡嚨。
5.一種陽離子交換膜,其特征在于,使用權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚吡嚨制備。
全文摘要
本發明提供了一種側鏈磺酸化的聚吡嚨,所述聚吡嚨中的磺酸基團含量可控,這種側鏈磺酸化的聚吡嚨能夠用于制備電導率高、機械性能好、價格低廉的質子交換膜。本發明還提供了一種側鏈磺酸化的聚吡嚨的制備方法;另外還提供了一種質子交換膜。
文檔編號H01M2/16GK103059300SQ201310025200
公開日2013年4月24日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者徐銅文, 張正輝 申請人:中國科學技術大學