[发明专利]DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法

权利要求书

1.一种DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于

步骤如下：

步骤1：在装有电动搅拌器和冷凝器的容器中，加入质量分数为0.2%～0.5%的表面活性剂水溶液30份，单体8～10份，1,1-二苯基乙烯0.1～0.25份，在200～400r/min的机械搅拌下预乳化20～40min制得乳液体系；

步骤2：将乳液体系放入80℃水浴中，平衡10～20min后，向乳液体系中加入质量分数为12%～25%的引发剂水溶液10份，继续反应4～6h得到含大分子前体的种子胶乳；

步骤3：采用滴液漏斗向种子胶乳中滴加苯乙烯3～6份，质量分数为0.2%～0.5%的表面活性剂水溶液10份，在150～180r/min的机械搅拌下，1～2h滴加完毕，后室温溶胀10～12h；将溶胀后的胶乳加热到80℃，反应6～8h后，透析胶乳除去其中表面活性剂，冷冻干燥得到聚合物粉末，后采用溶解-沉淀法提纯产物制得嵌段共聚物；

步骤4：在放有磁子的单口瓶中加入1,2-二氯乙烷6～8份，醋酸酐2～4份，后将单口瓶放入0℃低温恒温反应浴中，磁力搅拌下，平衡10～20min后向容器中加入浓硫酸0.5～0.8份，继续反应6h制得磺化试剂；

步骤5：称取步骤3中所制备的嵌段共聚物0.5份，加入装有电动搅拌器和冷凝器的容器中，并向容器中加入1,2-二氯乙烷20份，机械搅拌至聚合物完全溶解；将步骤4中所制备的磺化试剂加入上述容器中进行磺化反应，然后向容器中加入甲醇终止反应后减压蒸馏除去溶剂得沉淀物，用去离子水将沉淀物洗至溶液为中性后干燥得到磺化嵌段共聚物；将磺化嵌段共聚物溶解于有机溶剂，溶液浇铸法成膜，干燥，脱膜即得嵌段共聚物质子交换膜。

2.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤1及步骤3中的表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤1中的单体为甲基丙烯酸甲酯或丙烯酸丁酯。

4.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤2中的引发剂为过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤3中的良溶剂为四氢呋喃。

6.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤3中的不良溶剂为甲醇或环己烷。

7.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤5中的磺化反应条件为30～50℃下磺化反应50～180min。

8.根据权利要求1所述DPE存在下控制自由基聚合制备嵌段共聚物质子交换膜的方法，其特征在于：所述步骤5中的有机溶剂为四氢呋喃、N,N-二甲基乙酰胺或二甲基亚砜。