一种1,2,3-三氮唑盐聚合物及制备方法和应用_2

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导率为15mS/cm。
[0042]
[0043] 实施例2
[0044] 将2. OOOg氯甲基化的聚醚砜(氯甲基化含量为16% )溶解于20mL N,N-二甲基 甲酰胺,磁力搅拌,形成均相溶液后,加入〇.231g叠氮化钠,80°C下反应8小时后,在甲醇/ 水(v/v = 1/1)混合溶液中沉淀,洗涤5次后,过滤、干燥后得到甲基叠氮化的聚醚砜。
[0045] 在25mL的Schlenk反应器中分别加入LOOOg制备的甲基叠氮化的聚醚砜、 0. 046mL苯乙炔、0. 0152g溴化亚铜、0. 044mL N,N,Ν',N,' N" -五甲基二亚乙基三胺和7mL N,N-二甲基甲酰胺,并将反应器密封,并浸入液氮中,经过3次真空-通氮气-解冻后,将反 应器中的氧气排除。将反应器放入60°C油浴中反应8小时后,溶液在大量甲醇中沉淀,洗 涤、过滤、干燥后得到1,2, 3-三氮唑聚醚砜。
[0046] 将0· 800g制备的1,2, 3-三氮唑聚醚砜和0· 070mL碘甲烷溶解于8mL N, N-二甲 基甲酰胺,60°C下反应10小时后,在大量水中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到1,2, 3-三氮唑 盐聚醚砜。其结构式如下图所示(η = 0. 16):
[0047] 将制备1,2, 3 -三氮唑盐聚醚砜溶解于N,N -二甲基甲酰胺中,得到质量分数为 5%的铸膜液。过滤后,将铸膜液倒在洁净的水平玻璃板上,并在70°C下挥发溶剂,得到厚度 为45±5微米左右的膜。然后将膜浸入lmol/L的NaOH水溶液中12小时,再用去离子水洗 净,得到阴离子交换膜。该阴离子交换膜的离子交换容量为0. 33mmol/g,吸水率为8%,室 温下离子传导率为7mS/cm。将该阴离子交换膜浸入80°C的IM NaOH水溶液一周,其室温下 离子传导率为5mS/cm。
[0048]
[0049] 实施例3
[0050] 将4. OOOg对氯甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物(对氯甲基苯乙烯摩尔含量为 30% )溶解于20mL N,N -二甲基乙酰胺,磁力搅拌,形成均相溶液后,加入3. 286g叠氮化 钠,70°C下反应8小时后,在甲醇/水(v/v = 1/1)混合溶液中沉淀,洗涤2次后,过滤、干 燥后得到甲基叠氮化的聚苯乙烯。
[0051] 在25mL的Schlenk反应器中分别加入2. OOg制备的甲基叠氮化的聚苯乙烯、 0· 516mL 1 -己炔、0· 162g溴化亚铜、0· 472mL N, N, Ν',N, ' N" -五甲基二亚乙基三胺和7mL N,N -二甲基乙酰胺,并将反应器密封,并浸入液氮中,经过3次真空-通氮气-解冻后,将 反应器中的氧气排除。将反应器放入70°C油浴中反应6小时后,溶液在大量甲醇中沉淀,洗 涤、过滤、干燥后得到1,2, 3 -三氮唑聚苯乙烯。
[0052] 将I. 50g制备的1,2, 3 -三氮唑聚苯乙烯和I. 76mL 1 -碘丁烷溶解于8mL N,N - 二甲基乙酰胺,80°C下反应6小时后,在大量水中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到1,2, 3 -三氮 唑盐聚苯乙烯。其结构式如下图所示(η = 0. 3):
[0053] 将制备1,2, 3 -三氮唑盐聚苯乙烯溶解于N,N -二甲基乙酰胺中,得到质量分数为 8 %的铸膜液。过滤后,将铸膜液倒在洁净的水平玻璃板上,并在80 °C下挥发溶剂,得到厚度 为55±5微米的膜。然后将膜浸入lmol/L的NaOH水溶液中18小时,再用去离子水洗净, 得到阴离子交换膜。该阴离子交换膜的离子交换容量为I. 50mmol/g,吸水率为28%,室温 下离子传导率为24mS/cm。将该阴离子交换膜浸入80°C的IM NaOH水溶液一周,其室温下 离子传导率为20mS/cm。
[0054]
[0055] 实施例4
[0056] 将I. 879g溴代聚苯醚(溴代度为20% )溶解于19mL N -甲基吡咯烷酮,磁力搅 拌,形成均相溶液后,加入〇.720g叠氮化钠,70°C下反应24小时后,在甲醇/水(v/v = 2/l) 混合溶液中沉淀,洗涤5次后,过滤、干燥后得到甲基叠氮化的聚苯醚。
[0057] 在25mL的Schlenk反应器中分别加入I. 500g制备的甲基叠氮化的聚苯醚、 0. 521g二苯乙炔、0. 151g氯化钌、0. 124mL五甲基环戊二烯基和15mL N-甲基吡咯烷酮,并 将反应器密封,并浸入液氮中,经过3次真空-通氮气-解冻后,将反应器中的氧气排除。 将反应器放入70°C油浴中反应12小时后,溶液在大量甲醇中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到 1,2, 3 -三氮唑聚苯醚。
[0058] 将I. 235g制备的1,2, 3 -三氮唑聚苯醚和0. 26mL 1 -溴己烷溶解于8mL N -甲基 吡咯烷酮,70°C下反应10小时后,在大量水中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到1,2, 3 -三氮唑 盐聚苯醚。其结构式如下图所示(η = 0. 2):
[0059]
[0060] 将制备1,2, 3 -三氮唑盐聚苯醚溶解于N -甲基吡咯烷酮中,得到质量分数为8% 的铸膜液。过滤后,将铸膜液倒在洁净的水平玻璃板上,并在75°C下挥发溶剂,得到厚度为 50±5微米左右的膜。然后将膜浸入lmol/L的NaOH水溶液中12小时,再用去离子水洗净, 得到阴离子交换膜。该阴离子交换膜的离子交换容量为I. 〇2mmol/g,吸水率为12%,室温 下离子传导率为8. 6mS/cm。将该阴离子交换膜浸入80°C的IM NaOH水溶液一周,其室温下 离子传导率为7. 5mS/cm。
[0061] 实施例5
[0062] 将3. 200g氯甲基化的聚醚砜(氯甲基化含量为32% )溶解于32mL N,N -二甲基 甲酰胺,磁力搅拌,形成均相溶液后,加入〇. 832g叠氮化钠,80°C下反应24小时后,在甲醇 /水(v/v = 5/1)混合溶液中沉淀,洗涤4次后,过滤、干燥后得到甲基叠氮化的聚醚砜。
[0063] 在25mL的高压釜中分别加入2. 400g制备的甲基叠氮化的聚醚砜、0. 076g丙炔、 0. 070溴化亚铜、0. 200mL N,N,Ν',N,' N" -五甲基二亚乙基三胺和25mL N,N -二甲基甲酰 胺,并将反应器密封,并浸入液氮中,经过3次真空-通氮气后,将反应器中的氧气排除。将 反应器放入70°C油浴中反应10小时后,溶液在大量甲醇中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到 1,2, 3 -三氮唑聚醚砜。
[0064] 将I. 600g制备的1,2, 3 -三氮唑聚醚砜和0.1 mL碘甲烷溶解于16mL N,N -二甲 基甲酰胺,80°C下反应12小时后,在大量水中沉淀,洗涤、过滤、干燥后得到1,2, 3 -三氮唑 盐聚醚砜。其结构式如下图所示(η = 0. 32):
[0065]
[0066] 将制备1,2, 3 -三氮唑盐聚醚砜溶解于N,N -二甲基甲酰胺中,得到质量分数为 10%的铸膜液。过滤后,将铸膜液倒在洁净的水平玻璃板上,并在70°c下挥发溶剂,得到厚 度为45±5微米左右的膜。然后将膜浸入lmol/L的NaOH水溶液中24小时,再用去离子水 洗净,得到阴离子交换膜。该阴离子交换膜的离子交换容量为〇. 73mmol/g,吸水率为14%, 室温下离子传导率为7. 5mS/cm。将该阴离子交换膜浸入80°C的IM NaOH水溶液一周,其室 温下离子传导率为6. OmS/cm。
[0067] 实施例6
[0068] 将2. 800g对氯甲基苯乙烯和苯乙烯的共聚物(对氯甲基苯乙烯摩尔含量为 38% )溶解于28mL N -甲基吡咯烷酮,磁力搅拌,形成均相溶液后,加入2. 263g叠氮化钠, 60°C下反应12小时后,在甲醇/水(v/v = 5/1)混合溶液中沉淀,洗涤5次后,过滤、干燥 后得到甲基叠氮化的聚苯乙烯。
[0069] 在25mL的Schlenk反应器中分别加入2. 100g制备的甲基叠氮化的聚苯乙稀、 I. 08mL炔丙基三甲基硅烷、0.
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