[发明专利]用于燃料电池的聚合MEA

权利要求书

1.一种聚合电解质膜，其包括：

(a)包括芳族砜重复单元、芳族酮重复单元和用醚键连接所述重复单元的芳族化合物重复单元的磺化聚砜酮共聚物，其中所述芳族砜重复单元、芳族酮重复单元或这两者具有磺酸或磺酸盐取代基，所述芳族砜重复单元和芳族酮重复单元的1至50摩尔％具有磺酸或磺酸盐取代基，并且所述磺化聚砜酮共聚物的重均分子量为10,000至200,000；和

(b)一种或多种各自包括选自偏二氟乙烯、六氟丙烯、三氟乙烯和四氟乙烯的单体的聚合物，所述聚合物的含量是基于所述磺化聚砜酮共聚物的0.01-50重量％，

其中所述芳族砜重复单元由以下化学式1表示，所述芳族酮重复单元由以下化学式2表示，用醚键连接所述重复单元的所述芳族化合物重复单元由以下化学式3表示，具有磺酸或磺酸盐取代基的芳族砜重复单元由以下化学式4表示，并且具有磺酸或磺酸盐取代基的芳族酮重复单元由以下化学式5表示：

其中

M¹、M²、M³和M⁴各自独立地选自氢、钠、锂和钾，

K是选自-CO-、-CO-CO-和 的酮，

X是选自-O-、-S-、-NH-、-SO₂-、-CO-、-C(CH₃)₂-和-C(CF₃)₂-的一种，

R¹、R²、R³、R⁴、R⁵、R⁶和R⁷各自独立地选自含有选自氧、氮和硫的杂原子的C₅-C₃₀芳环和C₁-C₃₀烷基取代基，

a、b和c各自独立地为0至4的整数，

x和x’各自独立地为0至3的整数，

y和y’各自独立地为1至4的整数，且

(x+y)和(x’+y’)各自独立地为1至4的整数。

2.根据权利要求1所述的聚合电解质膜，其中所述聚砜酮共聚物具有由以下化学式6或化学式7表示的分子结构：

其中

R¹、R²、R³和R⁴各自独立地选自含有选自氧、氮和硫的杂原子的C₅-C₃₀芳环和C₁-C₃₀烷基取代基，

M¹、M²、M³和M⁴各自独立地选自氢、钠、锂和钾，

a和b各自独立地为0至4的整数，并且

x和x’各自独立地为0至3的整数。

3.根据权利要求1所述的聚合电解质膜，其中所述聚砜酮共聚物进一步包括衍生自至少一种多官能单体的支链单元，所述多官能单体选自由以下化学式8至15表示的化合物：

其中所述支链单元的含量是基于用醚键连接所述重复单元的所述芳族化合物重复单元的0.1-1摩尔％。

4.根据权利要求1所述的聚合电解质膜，其中所述磺化聚砜酮共聚物包括含有磺化或未磺化芳族砜单体、磺化或未磺化芳族酮单体和二羟基单体的单体混合物。