[发明专利]骨架含有铵根和磺酸根两性离子基团的无规聚合物及其制备方法

权利要求书

1.骨架含有铵根和磺酸根两性离子基团的无规聚合物，其结构如下式(I)和(II)所示：

a,b,c,d,e,f,g为各个重复单元的摩尔份数；

0<a,b<1，0≤c<1,a+b+c=1；

0<d<1,0≤e,f,g<1但f,g不同时为0,d+e+f+g=1；

n=0或1；

Y=氧或硫；

X=F,Cl,Br,I,NO₃,HSO₃,HSO₄,NaSO₄；

M=H，第一族碱金属，胺NR¹R²R³（R¹，R²，R³=H，C1-C6烷基或芳基）。

2.权利要求1所述骨架含有铵根和磺酸根两性离子基团的无规聚合物的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行：

（1）以磺化单体、非磺化单体、氨基单体、双（硫）酚单体为起始原料，加入双（硫）酚单体总摩尔数1.15-2倍的中强碱中，经甲苯回流分水后，在高沸点的非质子性溶剂中提高温度反应；

（2）将反应液缓慢倾入去离子水中，得到纤维状聚合物，然后在60-80℃条件下浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，再在1M酸水溶液中、于60-80℃条件下浸泡5-10小时，重复2-3次，然后再次在60-80℃条件下于去离子水中浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥，得到含有两性离子的无规聚芳香（硫）醚（I）或（II）（n=1）；

（3）将从1M盐酸中制得的（I）或（II）的20%的N-甲基吡咯烷酮溶液（NMP）（w/v）加热到回流，并保持1个小时，降低温度至120℃，然后趁热倾入去离子水中，得到纤维状聚合物，然后在60-80℃条件下浸泡5-10小时，重复3-5次，过滤，烘干，真空干燥，得到含有两性离子的无规聚芳香（硫）醚（I）或（II）（n=0）。

3.权利要求2所述的制备方法，其中的中强碱为碳酸钠、碳酸钾或碳酸铯。

4.权利要求2所述的制备方法，其中的高沸点非质子溶剂为二甲亚砜、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

5.权利要求2所述的制备方法，其中分水温度为130-160℃，分水时间为4-16小时。

6.权利要求2所述的制备方法，其中提高反应温度到160-190℃，反应时间为12-96小时。

7.权利要求2所述的制备方法，其中所述的1M酸溶液为盐酸、氢氟酸、氢溴酸、氢碘酸、硝酸、亚硫酸、硫酸或硫酸氢钠。

8.权利要求1所述骨架含有铵根和磺酸根两性离子基团的无规聚合物成膜后，在纳滤、反渗透水处理膜方面的应用。