[发明专利]具有阳离子交换基团的聚(亚芳基醚)共聚物、其制造方法及其用途

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求于2010年12月2日提交的韩国专利申请第10-2010-0122249号的优先权和利益，其全部内容引入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及一种具有阳离子交换基团的聚(亚芳基醚)共聚物、其制造方法及其用途。

背景技术

离子交换树脂通常包含聚合物上的离子交换官能团。它在潮湿的条件下可具有细孔，当离子在细孔的空间中扩散时发生离子交换。离子交换树脂大体分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂、和混合树脂等，取决于待引入的离子交换官能团的类型。这些离子交换树脂已经被用于各种目的，例如有机金属的回收、空气净化、催化剂、水处理、医学领域和蛋白质分离。

市售的阳离子交换树脂的一个例子是苯乙烯类树脂，其中将离子交换基团引入具有三维网状结构的树脂中，该树脂通过在苯乙烯上使用二乙烯基苯作为交联剂而制备。虽然此类树脂一般对于强酸和碱是化学稳定的并且允许在整个pH范围内的离子交换，但如果其被加热至150℃或更高的温度其可能分解，导致交换容量、密度和吸湿能力降低。而且，如果树脂于186℃加热24小时，其可能不能使用因为交换容量可能降低15％～40％。

此外，目前大多数可得的离子交换树脂具有有限的离子交换容量，并且由于大部分树脂交联，可加工性降低。因此，对克服这些缺点的新型离子交换树脂存在需求。

发明内容

一方面，本发明提供一种具有优异的机械性能和阳离子交换容量的聚(亚芳基醚)共聚物。

另一方面，本发明提供本发明的共聚物的制备方法。

再一方面，本发明提供包含本发明的共聚物的阳离子交换树脂和阳离子交换膜。

一方面，本发明提供由式1表示的聚(亚芳基醚)共聚物：

[式1]

其中，

各个X独立地为0.01～0.99；

n是10～800的整数；

各个Z独立地由式2-a表示；

[式2-a]

其中，

R¹和R²各自独立地为化学键、亚烷基、或亚芳基，其各自未被取代或被磺酸基团(-SO₃^-M⁺)、磷酸基团(-PO₃^-M⁺)或羧基(-COO^-M⁺)取代，其中各个M⁺独立地为阳离子；且

R³～R⁶各自独立地为氢原子、C_1-3烷基、亚烷基或亚芳基，其各自未被取代或被磺酸基团(-SO₃^-M⁺)、磷酸基团(-PO₃^-M⁺)或羧基(-COO^-M⁺)取代，其中各个M⁺独立地为阳离子；

各个Ar¹独立地选自式3-a；且

[式3-a]

且

各个Ar²独立地选自式4-a；

[式4-a]

其中，

各个R⁷独立地为氢原子、磺酸基团(-SO₃^-M⁺)、磷酸基团(-PO₃^-M⁺)或羧酸基团(-COO^-M⁺)，其中各个M⁺独立地为阳离子；