[发明专利]一种膦酸接枝的嵌段共聚物高温质子交换膜及其制备方法有效
| 申请号： | 201410784595.4 | 申请日： | 2015-08-03 |
| 公开（公告）号： | CN104497238A | 公开（公告）日： | 2015-07-29 |
| 发明（设计）人： | 沈春晖;李伟;高山俊;尹珊珊;李慧琳;刘超 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | C08F293/00 | 分类号： | C08F293/00;C08F230/08;C08F8/40;C08J5/22;H01M8/02 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 唐万荣 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 接枝 共聚物 高温 质子 交换 及其 制备 方法 | ||
1.一种膦酸接枝的嵌段共聚物高温质子交换膜，其特征在于，通过如下方法制备得到：首先让封端聚醚和乙烯基烷氧基硅烷发生加聚反应，形成嵌段共聚物；再通过环氧开环反应将有机多膦酸接枝到嵌段共聚物上，最后通过溶胶-凝胶工艺制备得到质子交换膜，所述乙烯基烷氧基硅烷：封端聚醚：有机多膦酸的摩尔比为1：0.5：0.25～1：1：0.8。
2.如权利要求1所述的一种膦酸接枝的嵌段共聚物高温质子交换膜的制备方法，其特征在于，它包括如下步骤：
（1）按照乙烯基烷氧基硅烷：封端聚醚：有机多膦酸的摩尔比为1：0.5：0.25～1：1:0.8称取原料；
（2）将乙烯基烷氧基硅烷和封端聚醚放入三口烧瓶，加入适量的过氧化二苯甲酰，控制反应温度为80℃，反应2h；
（3）将步骤（2）所得产物与有机多膦酸溶于四氢呋喃，在室温下搅拌反应12h~24h，得到溶胶；
（4）将步骤（3）所得溶胶倒入四氟乙烯膜盘，采用溶胶-凝胶工艺制备得到膦酸接枝的嵌段共聚物高温质子交换膜。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述有机多膦酸为氨基三甲叉膦酸、氨基三亚甲基膦酸、羟基亚乙基二膦酸或乙二胺四亚甲基膦酸。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述乙烯基烷氧基硅烷为乙烯基三甲氧基硅烷或乙烯基三乙氧基硅烷。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述封端聚醚为烯丙基聚氧乙烯环氧基醚或烯丙基聚氧乙烯聚氧丙烯环氧基醚，所述封端聚醚的分子量控制在200-2000 Da。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述溶胶-凝胶工艺为：将溶胶倒入四氟乙烯膜盘，在室温下陈化1~3天，然后在40℃~60℃真空干燥1~2天，升温至80℃干燥3~6h，随后在100℃、120℃与150℃温度条件下各热处理2~3h，冷却后将膜从聚四氟乙烯模盘上剥离，得到膦酸接枝的嵌段共聚物高温质子交换膜。
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