专利名称：一种侧链含季铵基团的聚砜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚合物及其制备领域，尤其涉及一种侧链含季铵基团的聚砜及其制备方法。
背景技术：
阴离子交换膜是一种膜体固定带有正电荷离子基团，可选择透过阴离子的膜状材料，其具有优异的离子选择性和机械性能，近年来在电解、燃料电池等多个领域中得到广泛研究和应用。阴离子交换膜通常是由含季铵基团的聚合物制备。从结构上来说，传统的阴离子交换膜所含的季铵基团为苄基型季铵基团如最常用的苄基三甲基季铵基团，但是这种阴离子交换膜中的苄基型季铵基团的耐碱性不够，无法满足碱性燃料电池工作环境下的长期使用要求(J.R.Varcoe and R.C.T.Slade, Fuel Cells, 2005，5，187-200.)，这也是目前限制碱性阴离子交换膜燃料电池发展的一个瓶颈性问题。从合成方法上来说，传统的含季铵基团的聚合物通常需要先合成聚合物主链，然后对所述聚合物主链上的芳基进行氯甲基化，然后再与三级铵反应将苄基氯转化为季铵基团，不仅步骤复杂而且季铵基团的弓I入量难于准确控制，另外氯甲基化过程中通常还需使用具有致癌性的氯甲醚试剂。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种侧链含季铵基团的聚砜及其制备方法，所述聚砜的季铵基团含量可控，这种聚合物能够用于制备电导率高、机械性能好、价格低廉的阴离子交换膜。为了解决以上技术问题，本发明提供了一种式I所示的侧链含季铵基团的聚砜:
权利要求
1.一种式I所示的侧链含季铵基团的聚砜:
2.根据权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚砜，其特征在于，所述二元芳基磺酸形成的取代基为式广式4所示的取代基中的一种或多种:
3.根据权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚砜，其特征在于，所述多芳基化合物形成的取代基为式1、式5 式17所示的取代基中的一种或多种:
4.根据权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚砜，其特征在于，所述一元芳基磺酸形成的取代基为式1、式5 式17所示的取代基中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的季铵基团为式I1、式III或式IV所示的取代基:
6.一种权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚砜的制备方法，其特征在于，将二元芳基磺酸单体、多芳基化合物、侧链含季铵基团单体和/或一元芳基磺酸单体及酸性溶剂加入通氮气的反应瓶中聚合得到式I所示的侧链含季铵基团的聚砜。
7.一种阴离子交换膜，其特征在于，使用权利要求1所述的侧链含季铵基团的聚砜制备而成。
全文摘要
本发明提供了一种侧链含季铵基团的聚砜，所述聚砜中的季铵基团含量可控，这种侧链含季铵基团的聚砜能够用于制备电导率高、机械性能好、价格低廉的阴离子交换膜。本发明还提供了一种侧链含季铵基团的聚砜的制备方法；另外还提供了一种阴离子交换膜。
文档编号C08L81/06GK103113588SQ20131002531
公开日2013年5月22日 申请日期2013年1月23日 优先权日2013年1月23日
发明者徐铜文, 张正辉 申请人:中国科学技术大学