專利名稱：一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺及其質(zhì)子交換膜的制備的制作方法
一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺及其質(zhì)子交 的制備 駄領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種高分子聚合物及其質(zhì)子交換膜的制備方法，具,及一種含噁 唑環(huán)的磺化萘型聚 胺及其制備燃料電池用質(zhì)子交換膜的方法。 背景獄隨著社會(huì)的發(fā)展，化石能源的消耗鵬增長(zhǎng)，驢也日漸枯竭。同時(shí)在化石能 源的生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和j頓中帶來(lái)的環(huán)境污染和生態(tài)系統(tǒng)破壞等問(wèn)題，已鄉(xiāng)規(guī)人類的生 存與發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重的 。為解決經(jīng)濟(jì)發(fā)展、能源短缺及環(huán)境污染之間日益力鵬的矛盾，發(fā)展一種清潔、高效、可持續(xù)發(fā)展的新能源迫在眉睫。質(zhì)子交換M料電池(PEMFC)被看作是未來(lái)的清潔能源，由于其具有高效率和低污染的優(yōu)點(diǎn)而引 起廣大研究者的關(guān)注。PEMFC系統(tǒng)中最重要的組成部分是質(zhì)子交換膜。至今，在 PEMFC中大多,用的是全氟磺 ，最具有代表性的有Du pont公司的Naifion 膜、美國(guó)Dow化學(xué)公司的Dow膜和日本Asahi化學(xué)公司的Aciplex膜等。全氟磺 M具有優(yōu)越的機(jī)械穩(wěn)定性、物理化學(xué)穩(wěn)定性以及高的質(zhì)子傳導(dǎo)性，但價(jià)格昂貴、 合成工藝復(fù)雜、甲^t透高以及環(huán)境污染等一些缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用?；诖?，研究 者希望開(kāi)發(fā)出一種新型的廉價(jià)且高性能的質(zhì)子交J，材料，其主要方法就是在高性 能聚合物主鏈上弓l入磺酸基團(tuán)作為質(zhì)子源。隨著一些具有良好熱穩(wěn)定性的芳環(huán)或 雜環(huán)聚合物的產(chǎn)業(yè)化，禾,它們作為有機(jī)支撐體己經(jīng)制備出了多種新MM子交鵬 材料，如磺化聚醚酮、磺化聚醚 卩磺化聚苯并咪唑等。芳香族聚teO安(PI)具有 優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、高的機(jī)械纟驢、良好的鵬性和優(yōu)異的耐化學(xué)性，這些性能也正 是燃料電池中質(zhì)子交^^f需要的。近年來(lái)，磺化聚teE胺膜的研究成為質(zhì)子交換膜領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)，磺化聚酰 亞胺膜也被看作是未棘有潛力的質(zhì)子交,才料?；腔绞街饕?OT1聚合物直 化或者采用磺化單體聚合來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者的最大缺點(diǎn)是磺化禾號(hào)不容易控制，而 后者則可以通過(guò)控制磺化單體和非磺化單體的比例來(lái)獲得不同磺化程度的聚酰亞 胺，這將有禾盱獲得質(zhì)子電導(dǎo)率和膜穩(wěn)定性之間的平衡。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了提供了一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺及其質(zhì)子交換 膜的制備方法。本發(fā)明制得質(zhì)子交換膜的磺化禾號(hào)可控，并且質(zhì)子交換膜的熱穩(wěn)定性得到改善，其磺酸基團(tuán)分m度達(dá)到27(TC。本發(fā)明中含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式為其中(X5《x〈1.0, 0<y《0.5。本發(fā)明中含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺質(zhì)子交換膜的方法是由下述步驟實(shí)現(xiàn) 的 一、在氮?dú)鈿夥障拢蚍磻?yīng)器中加入經(jīng)過(guò)預(yù)處理的間甲酚、2,2'-二胺基聯(lián)苯二 磺^/^l安催化劑，叔月刻崔化劑與2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺 爾比為2.0~2.5: 1， 之后在6(K80'C^f牛下，將混合物以15(K300r/min的皿攪拌0.54h，得到澄清溶 液；二、在氮?dú)鈿夥障?，將?jīng)過(guò)預(yù)處理的1,4,5,8-萘四甲酸二酐、1,10-癸二胺、5-胺基-2-(對(duì)胺基苯)苯并噁艦間甲酚加入到步驟一得至啲澄清溶液中，同時(shí)向反 應(yīng)器中加入安香息酸；其中安香息酸與1,4，5，8-萘四甲酸二酐摩爾比為1~1.5: 1， 1,4,5，8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺,爾比為1: 0.5~1.0， 5-胺基-2-(糊錢苯)苯并噁唑的用量為1,4，5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0~50%， 1,10-癸二胺用量為1,4,5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0~5%，之后在80"C保持l~4h，升溫 至16(M80。C保持 24h，再升MM 18(K200。C保持1 12h，得到暗褐色的粘稠溶液； 三、將步驟二得到的粘稠溶液緩動(dòng)倒大量丙酮中析出纖狀沉淀，過(guò)濾出的纖狀沉 淀再用丙酮反復(fù)洗滌，直至pH值為6^7;之后將纖狀沉淀在6(K80。C的條件下減 壓千燥12~24h，得到含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺；四、含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 M胺溶角祐間甲酚中制頗量百分比為2 l線的溶液，然后在潔凈的玻璃肚流 延成膜，再在大氣氣氛下保持6~10h，然后在80。C條件下Mffi干燥12 24h，之后 在15(K200'C^(牛下Mffi千燥24M8h，然后7賴卩至室溫得到褐色的薄膜；五、將步 驟四得到的薄驗(yàn)泡于含有1.0mol/LHNO3的乙醇溶液中進(jìn)行質(zhì)子交換12~48h，再 用去離子水反復(fù)洗滌至pH+7為止，即得至IJ含噁唑環(huán)的磺化萘型聚,胺質(zhì)子交 換膜。本發(fā)明在步驟一中,柳刻崔化劑為三乙胺。本發(fā)明制備的含噁唑環(huán)的磺化萘型聚,胺的反應(yīng)方程式為:<formula>formula see original document page 6</formula>其中0,5《x〈1.0， 0<y《0.5。本發(fā)明的聚合物體系中所含磺酸根的質(zhì)子氫可以在7jC存在的剝牛下解離，成為 自由運(yùn)動(dòng)的質(zhì)子，因而聚合物膜可以導(dǎo)電，以適繊料電池電解質(zhì)膜的要求。大量 實(shí)驗(yàn)證明，常用的五元環(huán)聚 胺易水解，在劍讓后更加不穩(wěn)定。而六元環(huán)的磺 化聚 胺(1，4，5，8-萘四甲酸二酐作為二酐單體)具有良好的熱穩(wěn)定性，機(jī)械穩(wěn)定 性和水解穩(wěn)定性?？刂苹腔x在一定范圍內(nèi)，貝阿得到具有辦穩(wěn)定性和較高電 導(dǎo)率的的磺化聚酰亞胺膜。關(guān)于含有噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺質(zhì)子交換膜材料則 未見(jiàn)相鄉(xiāng)道。本發(fā)明合成工藝簡(jiǎn)單，鵬性好。本發(fā)明含噁唑環(huán)的磺化萘型聚M胺的磺化 禾號(hào)控制在5(M00。/。范圍內(nèi)，其磺酸基團(tuán)分m^達(dá)到270°C (現(xiàn)有磺化萘型聚酰 亞胺的磺酸基團(tuán)分角ffiit—般為230 24(TC)，聚合物主鏈IW^J度為517t:，聚 合物的比濃粘度^在03~3.0dL/g之間。本發(fā)明制備的質(zhì)子交換膜的厚度在 2(M00iam之間，膜的吸水率在1(M20。/。之間，溶脹度在(^20%之間，氧化穩(wěn)定性 在1(K200min，其室溫電導(dǎo)率在0.01~0.1 S/cm之間。


圖1是本發(fā)明含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺的紅外光譜圖。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中含噁唑環(huán)的磺化萘型聚teE胺的結(jié)構(gòu)式為<formula>formula see original document page 7</formula>其中0.5《x〈1,0， 0<y《0.5。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是X^O.".7。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是xK).8^).9。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式制備含噁唑環(huán)的磺化萘型聚ltt胺質(zhì)子交換膜的 方法是由下述步驟實(shí)現(xiàn)的 一、在氮?dú)鈿夥障?，向反?yīng)器中加/屋過(guò)預(yù)處理的間甲酚、2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺^H乙胺，三乙胺與2,2，-二胺基聯(lián)苯二磺,爾比為 2.0~2.5: 1，之后在6(K80。C^f牛下，將混合物以15(K300r/min的速度攪拌0.54h， 得至暖清溶液；二、在氮?dú)鈿夥障?，將?jīng)過(guò)預(yù)處理的l,4,5,8-萘四甲酸二酐、I，IO-癸二胺、5-胺基-2-(對(duì)胺基苯)苯并噁艦間甲酚加入至陟驟一得到的澄清溶液中， 同時(shí)向反應(yīng)器中加入安香息酸；其中安香息酸與1,4，5，8-萘四甲酸二酐摩爾比為 1~1.5: 1， 1,4,5，8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2，2，-二月鍾聯(lián)苯二磺酸摩爾比為1: 0.5~1.0， 5-胺基-2-(對(duì)月錢苯)苯并噁唑的用量為1,4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的 0~50%， 1,10-癸二胺用量為1,4,5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0~5%，之后在8(TC保持 14h，升^Sl60 180。C保持4^24h，再升M 180 200。C保持l~12h，得到暗褐色 的粘稠溶液；三、將步驟二得到的粘稠溶液緩慢加到大量丙酮中析出纖狀沉淀，過(guò) 濾出的纖狀沉淀再用丙酮反復(fù)洗滌，tMpH值為6^7;之后將纖狀沉淀在60~80 。C的條件下Mffi千燥12 24h，《尋到含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺；四、含噁唑環(huán) 的磺化萘型聚E3E胺溶解在間甲酚中制^M量百分比為2~10%的溶液，然后在潔凈 的玻璃社流延鵬，再在大氣氣氛下保持卜10h,然后在80。C剝牛下艦千燥 12~24h，之后在15(K200'C^f牛下離千燥24^48h，然后冷卻至室溫得到褐色的薄 膜；五、將步驟四得到的薄麟泡于含有1.0mol/LHNO3的乙,液中進(jìn)行質(zhì)子交 換1248h,再用去離子水反復(fù)洗滌至pH+7為止(目的是除去殘余溶劑)，即得 到含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺質(zhì)子交,。本實(shí)施方式中5-J^^-2-(對(duì)胺基苯)苯并噁唑的預(yù)處理是將5-^^-2-(對(duì)胺 基苯)苯并噁柳甲醇重結(jié)晶，再抽濾，然后真空千燥后得到淺黃色粉末狀晶體。 間甲酚(m-Cresol)和三乙胺(TEA)預(yù)處理方法相同，方法是鵬蒸餾麟U(xiǎn)后 再g紐3 A分子篩千燥。1，4,5，8-萘四甲酸二酐(NTDA)和2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺酸(BDSA) {頓前經(jīng)過(guò)真空升華凈化。本實(shí)施方式中的三乙胺作用是解放磺化二胺的氨基來(lái)改善BDSA的溶解性，安香息酸是作為脫水催化劑使用。本實(shí)施方式中參與反應(yīng)的單體的總重量與間甲酚的 體積比為0.02~0.1g: lmL，步驟一中加入間甲酚總量的1/3，在步驟二中加入剩余的間甲酚作溶劑。對(duì)本實(shí)施方式戶賴喊的產(chǎn)品進(jìn)行紅外測(cè)試，測(cè)試譜圖見(jiàn)圖1.從圖1可以看出， 在1582 cm"出現(xiàn)的吸收峰對(duì)應(yīng)，上C=C鍵的特征吸收。在1030 cm'1和1083 cm'1 出現(xiàn)的吸收峰對(duì)應(yīng)磺酸基團(tuán)中0=S=0的X^爾和非)(^爾伸縮振動(dòng)。而S5fcMS安環(huán)的典 型吸收峰分別出現(xiàn)在1717 cm-1 (C《娥爾伸縮振動(dòng))、1674 cm" (C樹(shù)稱伸 縮振動(dòng))和1347 cm" (C-N伸展振動(dòng))。噁唑環(huán)的典型吸收峰則分別出現(xiàn)在 1628cm"(C=N伸縮振動(dòng))和1050cm-、C-O伸縮振動(dòng))出，這也說(shuō)明噁挫環(huán)成功引 入到聚合物主払本實(shí)施方式合成的含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺及其質(zhì)子交換膜的性能指標(biāo) 如下1. 步^H合成的含噁唑環(huán)的磺化萘型聚自胺的比濃粘度^在0.30~3.0dL/g 之間，繊化禾號(hào)控制在50~100%范圍內(nèi)。2. 所得含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺可溶解于間甲酚和N， N-二甲基亞砜 (DMSO)中，部分溶解或不能溶解在其它常用的有機(jī)激IJ中。3. 所得含噁唑環(huán)的磺化萘型聚ltt胺膜的厚度在2(M00pm之間，膜的吸水 率在1卜120%之間、溶脹度在0~20%之間，膜的氧化穩(wěn)定性在l(K200min之間。4. 含噁唑環(huán)的磺化萘型聚te胺的主鏈[^ffiit為517°C，其磺酸基團(tuán)分解 鵬達(dá)到27(TC，說(shuō)明薄膜具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性能。5. 含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺膜具有較高的質(zhì)子電導(dǎo)率，其在室溫下的電 導(dǎo)率在0.01^0.1S/cm之間。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟一中叔胺催化 劑與2,2，-二胺基聯(lián)苯二磺酸的摩爾比為2.1~2.4:1。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟一中叔胺催化 劑與2,2，-二皿聯(lián)苯二磺酸的摩爾比為2.2:1。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相 同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是步驟二中的1，4，5，8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2,2，-二胺基聯(lián)苯二磺酸摩爾比為l: 0.".7。其它反應(yīng) 步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是步驟二中的1,4，5，8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺,爾比為l: 0.8~0.9。其它反應(yīng) 步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中安香息酸 與1，4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾比為1.2~1.4: 1。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中安香息酸與1,4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾比為1,3: 1。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
十一:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中5-胺基 -2-(對(duì) 苯)苯并噁唑的用量為l，4,5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0.0140%。其它 反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
十二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中5-皿-2-(對(duì)胺基苯)苯并噁唑的用量為1，4,5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的10~30%。其它反 應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
十三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中5-皿 -2-(對(duì)胺基苯)苯并噁唑的用量為1，4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的20%。其它反應(yīng) 步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中1,10-癸二胺用量為1，4,5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0.014%。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方 式四相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中I，IO-癸二胺用量為1,4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0.1~3%。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方 式四相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中1,10-癸二胺用量為1,4,5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的2%。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四 相同。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中1,10-癸二胺用量為1,4，5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的3%。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四 相同。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
四不同的是在步驟二中反應(yīng) 液加熱的過(guò)程先在80。C保持3h，再升驢170。C保持18h，然后升MS190。C保 持4h。其它反應(yīng)步驟與具體實(shí)施方式
四相同。
權(quán)利要求
1、一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺，其特征在于含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺的結(jié)構(gòu)式為其中0.5≤x＜1.0，0＜y≤0.5。
2、 根據(jù)權(quán)利要求i戶;M的一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚teo安，其特征在于
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺，其特征在于 x=0.8~0.9。
4、 利用權(quán)利要求1戶皿的含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺制備含噁唑環(huán)的磺化 萘型聚 胺質(zhì)子交換膜的方法，其特征在于含噁唑環(huán)的磺化萘型聚EM胺的制備 方法如下 一、在氮?dú)鈿夥障?，向反?yīng)器中加A^過(guò)預(yù)處理的間甲酚、2,2'-二胺基 聯(lián)苯二磺^柳刻崔化劑，叔胺催化劑與2，2，-二胺基聯(lián)苯二磺酸摩爾比為2.0 2.5: 1，之后在6(K8(TC^K牛下，將混合物以15(K300r/min的速度攪拌0.5^4h，得至lj澄 清溶液；二、在氮?dú)鈿夥障?，將纟紐預(yù)處理的l,4，5,8-萘四甲酸二酐、l，lO-癸二胺、 5- 2-(對(duì)JK苯)苯并噁唑及間甲酚加入到步驟一得到的澄清溶液中，同時(shí)向 反應(yīng)器中加入安香息酸；其中安香息酸與1,4，5,8-萘四甲酸二酐摩爾比為1 1，5: 1， 1，4,5,8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2,2'-二月錢聯(lián)苯二磺,爾比為1: 0.5~1.0， 5-胺基-2-(對(duì)J3錢苯)苯并噁唑的用量為1,4,5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0~50%， I，IO-癸二胺用量為1,4， 5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的(^5%，之后在8(TC保持l~4h,升溫 至16(M80。C保持4^24h,再升MM 18(K200。C保持l~12h，得到暗褐色的粘稠溶液； 三、將步驟二得到的粘稠溶液緩慢加到丙酮中析出纖狀沉淀，過(guò)濾出的纖狀沉淀再 用丙酮反復(fù)洗滌，直至pH值為6^7;之后將纖狀沉淀在6(K80。C的條件下自干 燥12 24h，得到含噁唑環(huán)的磺化萘型聚M胺；四、含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺溶ltt間甲酚中審lMM量百分比為2~10%的溶液，然后在潔凈的玻璃IO:流延成 膜，再在大氣氣氛下保持卜10h,然后在80。C條件下ME干燥12~24h，之后在15(K20(TC剝牛下艦千燥2^M8h，然后7袖至室溫得到褐色的薄膜；五、將步驟 四得到的薄膜浸泡于含有1.0md/LHNO3的乙麟液中進(jìn)行質(zhì)子交換12~48h，再用 去離子水反復(fù)洗滌至？^1=6~7為止，即得至恰噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺質(zhì)子交換 膜。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述含噁唑環(huán)的磺化萘型聚M胺質(zhì)子交換膜的制備方法， 其特征在于在步驟一中,柳刻崔化劑為三乙胺。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4戶;M含噁唑環(huán)的磺化萘型聚teE胺質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于步驟二中的1,4,5,8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2,2'-二胺基聯(lián)苯二磺酸 摩爾比為l: 0.6^0.7。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4戶;M含噁唑環(huán)的磺化萘型聚Ms安質(zhì)子交換膜的制備方法，其特征在于步驟二中的1,4，5,8-萘四甲酸二酐與步驟一中的2，2'-二胺基聯(lián)苯二磺酸 摩爾比為l: 0.8^.9。
8、 根據(jù)權(quán)利要求4戶皿含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺質(zhì)子交換膜的制備方法， 其特征在于在步驟二中5-胺基-2-(對(duì)胺基苯)苯并噁唑的用量為1，4，5,8-萘四甲酸 二酐摩爾數(shù)的0.01~40%。
9、 根據(jù)權(quán)利要求4戶皿含噁唑環(huán)的磺化萘型聚 胺質(zhì)子交 的制備方法， 其特征在于在步驟二中1,10-癸二胺用量為1,4,5，8-萘四甲酸二酐摩爾數(shù)的0.014%。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4戶腿含噁唑環(huán)的磺化萘型聚E3E胺質(zhì)子交鵬的制備方法， 其特征在于在步驟二中反應(yīng)液加熱的過(guò)程先在80。C保持3h，再升^S170。C保持 18h,然后升^Sl9(TC保持4h。
全文摘要
一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺及其質(zhì)子交換膜的制備，它涉及一種高分子聚合物及其質(zhì)子交換膜的制備方法。本發(fā)明提供了一種含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺及其質(zhì)子交換膜的制備方法。本發(fā)明制得質(zhì)子交換膜的磺化程度可控，且膜的熱穩(wěn)定性得到改善，其磺酸基團(tuán)分解溫度達(dá)到270℃。本發(fā)明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)式為式(I)，其中0.5≤x＜1.0，0＜y≤0.5。采用一步高溫聚合法合成了含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺，然后流延成膜。本發(fā)明含噁唑環(huán)的磺化萘型聚酰亞胺的磺化程度控制在50％～100％之間，其磺酸基團(tuán)分解溫度達(dá)到270℃，聚合物主鏈降解溫度為517℃。本發(fā)明制備的質(zhì)子交換膜的厚度為20～100μm，膜的吸水率在10～120％之間，溶脹度在0～20％之間，氧化穩(wěn)定性在10～200min之間，其室溫電導(dǎo)率在0.01～0.1S/cm之間。
文檔編號(hào)C08G73/06GK101225166SQ20071014483
公開(kāi)日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月14日
發(fā)明者麗 劉, 劉立洵, 宋元軍, 亮 趙, 路 邵, 黃玉東 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)