[发明专利]一种交联型高温质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的高温质子交换膜是由(a)聚苯并咪唑类型化合物A，(b)含有被羟基保护基保护或未保护的羟基官能团的碱性聚合物B，以及(c)有机小分子交联剂C复合形成的；其中，所述的A与B的摩尔比nA:nB＝1:0.01-99.99，A与C的摩尔比nA:nC＝1:0.01-2.00；

并且，所述的有机小分子交联剂C选自下组：

并且，所述碱性聚合物B为具有如式I所示结构的聚合物：

其中，所述的D环为至少一个环上H原子被-1至3元亚烷基-OR³取代的5-12元含氮杂芳基；

R³选自下组：H、乙酰基、苯甲酰基、氯乙酰基、苄基、二氢吡喃、三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、三异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基；

n＝2-10000。

2.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的有机小分子交联剂C选自下组：

3.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述碱性聚合物B选自下组：

其中，

R³选自下组：H、乙酰基、苯甲酰基、氯乙酰基、苄基、二氢吡喃、三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、三异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基；

n＝2-10000。

4.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚苯并咪唑类型化合物A选自下组：

其中，n＝2-10000，p＝0、1、2或3；

R选自下组：O、S、NH、C(O)、S(O)₂、未取代或卤代的C1-C6亚烷基、未取代或卤代的C2-C6亚烯基；

R¹选自下组：

5.如权利要求1所述交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的聚苯并咪唑类型化合物A选自下组：

其中，R¹的定义如权利要求4中所述，n＝2-10000，p＝0、1、2或3。

6.如权利要求5所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，p＝1或2。

7.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的碱性聚合物B选自下组：

其中，n＝2-10000；

R³选自下组：H、乙酰基、苯甲酰基、氯乙酰基、苄基、二氢吡喃、三甲基硅基、三乙基硅基、叔丁基二甲基硅基、三异丙基硅基、叔丁基二苯基硅基。

8.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜，其特征在于，所述的A与B的摩尔比nA:nB＝1：0.1～25，且A与C的摩尔比nA:nC＝1:0.02-2.00。

9.如权利要求1所述的交联型高温质子交换膜制备方法，其特征在于，所述的高温质子交换膜的制备方法如下：

提供聚苯并咪唑类型化合物A与含有被羟基保护基保护或未保护的羟基官能团的碱性聚合物B；

在惰性气体的保护下，将两者的混合物溶于有机溶剂中，加热搅拌配成混合溶液；

向所述的混合溶液中加入有机小分子交联剂C，搅拌均匀；

过滤除去不溶物，得到混合滤液；

对所述的混合滤液进行脱气处理；

使所述进行脱气处理的混合滤液成膜，得到交联型高温质子交换膜。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在加入有机小分子交联剂C之前，将所述的混合溶液冷却至室温。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述室温是指20-40℃。