[发明专利]一类含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料及其制备方法

摘要

本发明提供了一类含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料，其亲水结构单元中含有四个侧链型的磺酸分子，疏水结构单元中含有二苯六氟异丙基结构和三苯双酮结构。该类磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备方法为：首先由含苯侧基结构活性双酚9,9‑双(3‑苯基‑4‑羟基)苯基芴、含二苯六氟异丙基结构活性双酚2,2‑双‑(4‑羟苯基)六氟丙烷及活性双氟酮1,4‑双(4‑氟苯甲酰基)苯三种单体在碱性条件下通过芳香亲核缩聚制备得到含二苯六氟异丙基结构聚芳醚酮树脂；进一步利用浓硫酸作磺化试剂，在温和的反应条件下磺化，即可制备得到含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料。该类侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料制备工艺简单，具有优异的成膜性，所制聚合物薄膜具有良好的综合性能，可应用于固态燃料电池用质子交换膜材料。

主权项

1.一类含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料，其特征在于：所述聚芳醚酮结构式为/n /n其亲水结构单元中含有四个侧链型的磺酸分子，疏水结构单元中含有二苯六氟异丙基结构和三苯双酮结构；其中亲水结构单元的含量x＝0.20～0.50，重复结构单元n＝50～100；/n所述的含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料的制备方法的步骤为/n(1)氮气保护下，在三口烧瓶中分别加入x份的含苯侧基结构活性双酚单体、1-x份的含二苯六氟异丙基结构活性双酚单体及1份的活性双氟酮单体，x＝0.20～0.50，加入溶剂和脱水剂，在碱性催化剂作用下130～150℃共沸脱水2～4h后，蒸出脱水剂，进一步升温至160～170℃缩聚反应6～10h后结束反应，将反应物倒入乙醇中沉降，进一步过滤、洗涤，即可得到纤维状的含二苯六氟异丙基结构聚芳醚酮树脂；所述的含苯侧基结构活性双酚单体为9,9-双(3-苯基-4- 羟基)苯基芴；所述含二苯六氟异丙基结构活性双酚单体为2,2-双-(4-羟苯基)六氟丙烷； 所述活性双氟酮单体为1,4-双(4-氟苯甲酰基)苯；/n(2)氮气保护下，将含二苯六氟异丙基结构聚芳醚酮树脂溶于浓硫酸中，在20 ～40℃反应4～10h后，将反应物倒入冰水混合物中沉降，进一步过滤、洗涤，即可得到含二苯六氟异丙基结构侧链型磺化聚芳醚酮质子交换膜材料。/n