半芳香磺化聚醚酮及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于质子交换膜材料半芳香磺化聚醚酮及其制备方法。一种半芳香磺化聚醚酮质子交换膜材料的制备方法，包括以下步骤：将芳香磺化单体、脂肪族二元羧酸加入到伊顿试剂溶解混合均匀；20～80℃反应2～24h；将所得溶液蒸馏水混合得到絮状固体沉淀；用蒸馏水洗涤、沉淀除去无机化合物，干燥得到半芳香磺化聚醚酮。脂肪链的引入在满足材料使用性能的前提下能实现熔体浇注成膜，工艺简化且重现性好，有利于大面积制备结构均匀的膜材料。
【专利说明】半芳香磺化聚醚酮及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于高分子材料领域，具体涉及一种用于质子交换膜材料半芳香磺化聚醚酮及其制备方法。
【背景技术】
[0002]质子交换膜型燃料电池具有比功率高、操作温度低、腐蚀性小及寿命长等优点，被认为是航天、军事、电动汽车的首选电源。作为质子交换膜型燃料电池的核心，质子交换膜的性能直接决定着燃料电池的性能。目前，商用质子交换膜材料多是全氟型磺化聚合物，使用最广的是杜邦公司开发的商品名为Nafion的全氟型磺化聚合物。这类材料具有质子传导率较高，力学强度良好，稳定性优异以及使用寿命长等优点。全氟磺酸膜材料的主链由高度疏水的饱和C一F键组成，侧基含有磺酸基，形成亲水相，这些亲水相相互连接，形成有利于质子传输的亲水通道，这是该类材料在湿态具有较高质子导电率的一个重要原因。但该类全氟磺酸膜存在成本高，在低湿度或高温时的质子传导性下降、甲醇渗透性高等缺点。因此近年来，开发新型非含氟型磺化聚合物，替代全氟型磺化聚合物，用于质子交换膜材料一直是人们研究的热点。
[0003]磺化聚芳醚酮是一类以聚芳醚酮为主链，磺酸基团为侧基的荷电聚芳醚酮，结构上的特点决定其既保持聚芳 醚酮类材料良好的耐溶剂性、热氧化稳定性和优异的机械性能；同时，磺酸基团又为材料提供了质子交换性能，被认为是有望取代全氟磺酸膜的无氟质子交换膜材料。磺化聚芳醚酮的制备可由聚合物的后磺化和通过磺化单体的聚合两种途径。在磺化单体聚合制备磺化聚芳醚酮的方法中，多是通过形成醚键的高温溶液亲核反应来制备，通过调整二卤芳香单体与磺化二卤芳香单体的比例，与双酚类单体共聚，制备具有不同磺化度的磺化聚芳醚酮(基于萘环的侧链型磺化聚芳醚酮及其制备方法，中国专利，
【发明者】郭俊芳, 郭庆中, 李亮, 鄢国平 申请人:武汉工程大学