一種側鏈磺酸化的聚酰亞胺及其制備方法技術

本發明專利技術提供了一種側鏈磺酸化的聚酰亞胺，所述聚酰亞胺中的磺酸基團含量可控，這種側鏈磺酸化的聚酰亞胺能夠用于制備電導率高、機械性能好、價格低廉的質子交換膜。本發明專利技術還提供了一種側鏈磺酸化的聚酰亞胺的制備方法；另外還提供了一種質子交換膜。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及聚合物及其制備領域，尤其涉及。
技術介紹
質子交換膜燃料電池(PEMFC)以其能量轉化率高、低溫啟動、無污染等顯著優點而被視為二十一世紀的潔凈、高效能源。質子交換膜是PEMFC的關鍵組成部分，主要起著傳導質子及隔離燃料與氧化劑的作用。目前常用的質子交換膜是美國杜邦公司生產的Nafion系列全氟磺酸膜，但是全氟磺酸膜價格昂貴，因此開發新的價格低廉的質子交換膜成為研究的熱點。其中側鏈磺酸化的聚酰亞胺由于酰亞胺結構間強的相互作用而具有良好力學性能與耐溶脹性能，因此受到人們的關注。文獻中側鏈磺酸化的聚酰亞胺通常由芳香二胺單體(H2N-Ar1-NH2)及側鏈磺化芳香二胺單體(H2N-Ars-NH2)與二酐單體進行聚酰亞胺化縮聚反應而得到(如 Ν Y, FANG J, WATARI T, et al.Synthesis and properties of highlysulfonated proton conducting polyimides from bis(3-sulfopropoxy)benzidinediamines[J].Journal of Materials Chemistry, 2004, 14(6):1062-1070 ；YASUDA T, LIY, MIYATAKE K, et al.Synthesis and properties of polyimides bearing acid groupson long pendant aliphatic chains[J].Journal of Polymer Science Part A:PolymerChemistry, 2006，44 (13): 3995-4005.)，反應通式如下:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種式I所示的側鏈磺酸化的聚酰亞胺：其中x=0.01～0.99;n為1～400；其中Q可為H+、三級胺的質子化鹽、一價堿金屬離子或季銨鹽陽離子；p為3、4、5或6；Aj1、Aj2分別為二元羧酸形成的取代基中的一種或多種；Ak為二酰亞胺化合物形成的取代基中的一種或多種。FDA00002765983200011.jpg

【技術特征摘要】
1.一種式I所示的側鏈磺酸化的聚酰亞胺:2.根據權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚酰亞胺，其特征在于，所述二元羧酸形成的取代基為式I 式13所示的取代基中的一種或多種:3.根據權利要求1所述的側鏈磺酸化的聚酰亞胺，其特征在于，所述二酰亞胺化合物形成的取代基為式14 式19所示的取代...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐銅文，張正輝，
申請(專利權)人：中國科學技術大學，
類型：發明
國別省市：