含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物及其制备方法_2

文档序号:9762020阅读:来源:国知局
最后在80°C下烘干,即得到磺化度为0.8的含苯并噻唑 基团的磺化聚芳醚酮共聚物。
[0034] 实施例3
[0035]在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中,加入O.lmol的 对苯二酚,〇.〇2mol的2,6_二氯苯并噻唑,0.02mol的4,4'_ 二氟二苯酮,0.06mol的3,3'_二 磺酸钠_4,4'_二氟二苯酮,以0.12mol的碳酸钾为成盐剂,以N-甲基吡咯烷酮为溶剂,以甲 苯为带水剂,反应体系固含量为15 % ;在130°C带水5小时,然后蒸出带水剂,再升温至170°C 继续反应14小时;反应完全后将混合物倒入蒸馏水中,得到淡黄色条状固体,粉碎成细粉后 用丙酮洗涤4次,再用蒸馏水洗涤4次;最后在70°C下烘干,即得到磺化度为1.2的含苯并噻 唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物。
[0036] 实施例4
[0037]在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中,加入O.lmol的 三氟甲基苯基对苯二酚,0.04mol的2,6-二氯苯并噻唑,0.01111〇1的4,4'-二氟二苯酮, 0.05mol的3,3 ' -二磺酸钠-4,4' -二氟二苯酮,以0.13mol的碳酸纳为成盐剂,以二甲基亚砜 为溶剂,以二甲苯为带水剂,反应体系固含量为30 % ;在120°C带水3小时,然后蒸出带水剂, 再升温至170°C继续反应18小时;反应完全后将混合物倒入丙酮中,得到淡黄色条状固体, 粉碎成细粉后用丙酮洗涤3次,再用蒸馏水洗涤3次;最后在60°C下烘干,即得到磺化度为 1.0的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物。
[0038] 实施例5
[0039]在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中,加入O.lmol的 联苯二酚,〇.〇5mol的2,6_二氯苯并噻唑,0.02mol的4,4'_ 二氟二苯酮,0.03mol的3,3'_二 磺酸钠_4,4'_二氟二苯酮,以0.14mol的碳酸钾为成盐剂,以环丁砜为溶剂,以甲苯为带水 剂,反应体系固含量为26% ;在140°C带水4小时,然后蒸出带水剂,再升温至190°C继续反应 12小时;反应完全后将混合物倒入蒸馏水中,得到淡黄色条状固体,粉碎成细粉后用丙酮洗 涤5次,再用蒸馏水洗涤5次;最后在80°C下烘干,即得到磺化度为0.6的含苯并噻唑基团的 磺化聚芳醚酮共聚物。
[0040] 实施例6
[0041]在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中,加入O.lmol的 苯基对苯二酚,0.06mo 1的2,6-二氯苯并噻唑,0.02mol的4,4 ' -二氟二苯酮,0.02mol的3, 3'_二磺酸钠_4,4'_二氟二苯酮,以0.15mol的碳酸纳为成盐剂,以二甲基甲酰胺为溶剂,以 二甲苯为带水剂,反应体系固含量为28% ;在120°C带水6小时,然后蒸出带水剂,再升温至 150°C继续反应10小时;反应完全后将混合物倒入丙酮中,得到淡黄色条状固体,粉碎成细 粉后用丙酮洗涤4次,再用蒸馏水洗涤4次;最后在70°C下烘干,即得到磺化度为0.4的含苯 并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物。
[0042]尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述,但是,应该理解,本领 域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式,这些修改和实施方式将落在本申请公 开的原则范围和精神之内。更具体地说,在本申请公开的范围内,可以对主题组合布局的组 成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外, 对于本领域技术人员来说,其他的用途也将是明显的。
【主权项】
1. 一种含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物,其特征在于它的结构式如下:其中AR为:2. -种含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征在于它包括以下步 骤: (1) 在装有机械搅拌器、带水器、温度计、冷凝管、氮气保护的三口瓶中,加入a mol双酚 单体、b mol 2,6-二氯苯并噻唑、c mol 4,4'_二氟二苯酮和d mol 3,3'_二磺酸钠-4,4'-二氟二苯酮,其中a = b+c+d,b>0,c2 0,2>2d/a>0;接着加入 1.05a~1.50a mol的成盐 剂,并加入带水剂、溶剂获得固含量为15 %~30 %的反应体系; (2) 将所述反应体系在温度120~140°C下带水3~6h,然后蒸出带水剂,再将反应体系 在温度140~200°C下反应6~20h,反应完成后将得到的混合物倒入蒸馏水或者丙酮中,得 到淡黄色条状固体; (3) 将所述淡黄色条状固体粉碎成细粉后用丙酮和蒸馏水洗涤,烘干即得到含苯并噻 唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物。3. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于通过控制所述b和c+d的比例,调整含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物中苯并噻唑 基团的含量;通过控制所述d和b+c的比例,调整聚合物的磺化度,磺化度为2d/a。4. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述溶剂是二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜或环丁砜。5. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述成盐剂为碳酸钾或碳酸钠。6. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述带水剂为甲苯或二甲苯。7. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述用丙酮和蒸馏水洗涤是指先用丙酮洗涤3~5次,再用蒸馏水洗涤3~5次。8. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述烘干的温度条件为60~80°C。9. 根据权利要求2所述的含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物的制备方法,其特征 在于所述双酚单体为:
【专利摘要】本发明公开了一种含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物及其制备方法,该共聚物是以双酚单体、2,6-二氯苯并噻唑、4,4’-二氟二苯酮和3,3’-二磺酸钠-4,4’-二氟二苯酮为原料,用溶剂溶解混合后加入成盐剂、带水剂,调节反应体系固含量为15%~30%,先在120~140℃下带水3~6h,蒸出带水剂后再在140~200℃下反应6~20h,反应完成后将混合物出料到丙酮或蒸馏水中,得到粗产品,经过洗涤,即可得到含苯并噻唑基团的磺化聚芳醚酮共聚物。利用该共聚物制备的电解质膜具有较好的尺寸稳定性、较低的甲醇渗透性和较高的抗氧化稳定性及良好的质子传导性能,与传统的芳香族聚电解质膜相比,是一种新型的性能优异的质子交换膜材料,将在燃料电池中电解质膜领域具有良好的应用前景。
【IPC分类】C08G65/40
【公开号】CN105524268
【申请号】CN201610091138
【发明人】李野, 芦艾, 盖方圆, 余凤湄, 张倩, 王宪忠
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年2月18日
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