[发明专利]磺化多嵌段共聚物以及使用该共聚物的电解质膜

权利要求书

1.一种磺化多嵌段共聚物，其包含具有由下述化学式1a表示的重复单元的亲水性嵌段(X)和具有由下述化学式2表示的重复单元的疏水性嵌段(Y)，其中，亲水性嵌段(X)中的化学式1a表示的重复单元的数量(m)和疏水性嵌段(Y)中的化学式2表示的重复单元的数量(n)满足4≤m≤400和4≤n≤400的条件：

[化学式1a]

[化学式2]

其中Ar¹为由下述化学式3表示的成键单元；Ar^2a为由下述化学式4a表示的成键单元；以及Ar³为由下述化学式5表示的成键单元；

[化学式3]

其中A为直接键合、-O-、-S-、-CO-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-或-C(CF₃)₂-；以及R¹～R⁸各自独立地表示氢原子、C1～C6的烷基、C2～C6的链烯基、C2～C6的炔基、硝基、氯、溴、桥氧基或羟基；

[化学式4a]

其中在0＜x+x′≤2的条件下，x和x′各自独立地表示满足0≤x≤1和0≤x′≤1条件的数字；以及R⁹～R²²各自独立地表示氢原子、C1～C6的烷基、C2～C6的链烯基、C2～C6的炔基、硝基、氯、溴、桥氧基或羟基；以及

[化学式5]

其中B为直接键合、-O-、-S-、-CO-、-SO₂-、-C(CH₃)₂-或-C(CF₃)₂-；以及R²³～R³⁰各自独立地表示氢原子、C1～C6的烷基、C2～C6的链烯基、C2～C6的炔基、硝基、氯、溴、桥氧基或羟基。

2.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其形成二维图案，其中具有由化学式2表示的重复单元的疏水性嵌段(Y)形成基材，并且所述具有由化学式1a表示的重复单元的亲水性嵌段(X)以圆柱的形式突出于该基材外。

3.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其中，所述疏水性嵌段(Y)具有2,000(g/mol)～200,000(g/mol)的分子量。

4.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其中，所述亲水性嵌段(X)具有相当于所述多嵌段共聚物中的疏水性嵌段(Y)的分子量的0.2～4倍的分子量。

5.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其具有4,000(g/mol)～400,000(g/mol)的分子量。

6.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其包含至少一种亲水性嵌段(X)和至少一种疏水性嵌段(Y)。

7.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其中，Ar¹、Ar^2a和Ar³中的至少一个以具有至少两种不同结构的Ar¹、Ar^2a或Ar³出现在同一磺化嵌段共聚物内的相同嵌段或不同嵌段中的方式被提供。

8.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，除了形成所述亲水性嵌段(X)和疏水性嵌段(Y)的重复单元之外，所述磺化多嵌段共聚物进一步包含另外的单元。

9.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其中，Ar¹的前体为选自包括4，4’-二氟二苯甲酮、4，4’-二氯二苯砜、4，4’-二氟二苯砜和双(4-氟苯基)砜的组的至少一种化合物。

10.根据权利要求1所述的磺化多嵌段共聚物，其中，Ar^2a的前体为9，9-双(4-羟苯基)芴。