侧链型磺化聚芳醚酮砜、制备方法和应用技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高分子化学和质子交换膜燃料电池领域，具体涉及一种侧链型磺化聚芳醚酮砜、制备方法和应用。
技术介绍
目前，能源问题是人类不得不面临的重大难题，开发出一种既对环境污染小又兼具高能量转化率的绿色能源成为人们亟待解决的问题。燃料电池因其具有污染小、效率高、噪音低、适应环境能力强、建设周期短、易维护以及成本低，并且燃料电池的体积灵活，通过对单电池进行多组串联，可以组合成各种规格的燃料电池堆，以满足生产、生活的各个领域，燃料电池的研究和应用已得到了全世界的广泛关注。而质子交换膜(PEM)作为质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部分，不仅起着传导质子的作用，还起着隔离燃料和氧化剂以及阻隔电子的作用，其性能的优劣将会直接影响到燃料电池的应用和发展。目前应用较多的仍燃是全氟磺酸膜(如Nafion膜)，但其在低湿度或高温下质子传导率下降、甲醇渗透系数高以及造价昂贵等缺点限制了其进一步的应用。因此具有良好的热稳定性和机械性能的磺化芳香族聚合物作为质子交换膜材料得到了广泛的研究，经广大科研人员的研究发现，常规的主链型磺化芳香族聚合物由于其磺酸基团直接连在聚合物主链芳环上，而导致其在较高磺化度时的化学稳定性、机械性能等方面严重下降，无法在燃料电池中应用，因此侧链型磺化芳香族聚合物得到了广泛的关注。CN101434697A中公开了应用磺酸内酯开环制备侧链磺化聚芳醚酮，但其从单体制备到聚合物处理过程步骤多而复杂，整体生产周期偏长，生产成本偏高。由于氮原子作为质子的给体与受体，既可以接受质子也可以给出质子，与磺酸基团之间可以形成新的质子传输通道，继而解决膜在低湿度或高温...
【技术保护点】
侧链型磺化聚芳醚酮砜，其特征在于，结构式如式Ⅰ所示：式Ⅰ其中，m、n、p、q为重复单元数，m、n、p、q为≥1的整数；SR为：k=3或4；AR为：FDA00002783596500011.jpg,FDA00002783596500012.jpg,FDA00002783596500013.jpg
【技术特征摘要】
1.侧链型磺化聚芳醚酮砜，其特征在于，结构式如式I所示:2.根据权利要求1所述的侧链型磺化聚芳醚酮砜的制备方法，其特征在于，包括如下: 在氮气保护下，在三口瓶中加入含氨基的聚芳醚酮砜和有机溶剂，再加入4- (N-烷基磺酸基)氨基苯甲酸，混合均勻后加入带水剂，在100 130°C带水3 4小时后放出带水剂，在100 130°C条件下反应8 12小时，出料于0.5 2.0ml/L盐酸溶液中，浸泡24 48小时，蒸馏水煮5 8遍，烘箱中烘干备用，得到侧链型磺化聚芳醚酮砜，所述的含氨基的聚芳醚酮砜和4- (N-烷基磺酸基)氨基苯甲酸的摩尔比为1:(1.2 2.0)。3.根据权利要求2所述的侧链型磺化聚芳醚酮砜的制备方法，其特征在于，所述的4- (N-烷基磺酸基)氨基苯甲酸为4- (N-丁烷磺酸基)氨基苯甲酸或4- (N-丙烷磺酸基)氨基苯甲酸。4.根据权利要求2所述的侧链型磺化聚芳醚酮砜的制备方法，其特征在于，所述的4- (N-烷基磺酸基)氨基苯甲酸制备方法为:在三口烧瓶中加入对氨基苯甲酸、有机溶剂和磺酸内酯，在60 90°C条件下反应24 48h，即得到4- (N-烷基磺酸基)氨基苯甲酸，所述的对氨基苯甲酸和磺酸内酯的摩尔比为1: (1.0 1.2)。5.根据权利要求4所述的侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，程海龙，徐晶美，任春丽，白洪伟，马丽，张会轩，
申请(专利权)人：长春工业大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
-
0来自[北京市百度蜘蛛] 2015年01月16日 00:19向有机化合物分子中引入磺酸基团的反应称为磺化或者硫酸盐化反应磺化是指硫原子与碳原子相连的反应得到的是磺酸化合物磺化是放热反应低温磺化时需要冷却而高温磺化则需要加热保温脂肪族化合物通常用间接的方法磺化芳香族化合物主要用直接磺化亲电取代反应