[发明专利]交联型磺化聚芳醚质子交换膜的制备方法

权利要求书

1.交联型磺化聚芳醚质子交换膜的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，含氟无规聚合物的制备

将十氟联苯，4,4’-联苯二酚，9,9’-双（4-羟苯基）芴溶于N,N-二甲基乙酰胺中形成固液比为20%~25%的溶液，加入相对于羟基摩尔数1.2~1.5倍的K₂CO₃作为催化剂，环己烷作为共沸带水剂，85~95^oC反应，反应结束后，将反应液缓慢加入水中，析出白色纤维状产物，反复水洗后烘干得到含氟无规聚合物产物；

步骤2，亲水性磺化低聚物制备

将3,3’-二磺化-4,4’-二氟二苯砜，4,4’-二氟二苯砜，4,4’-联苯二酚溶解在二甲亚砜中形成固液比为20%~25%的溶液，加入相对于羟基摩尔数1.2~1.5倍的K₂CO₃作为催化剂，无水甲苯作为共沸带水剂，140~165^oC下反应，将反应液过滤后缓慢倒入无水乙醇中，析出白色碎沫状产物，经过滤烘干，得到亲水性的磺化低聚物；

步骤3，交联型质子交换膜的制备

将含氟无规聚合物和亲水磺化低聚物在60~80 ^oC下溶解在非质子型极性有机溶剂N,N-二甲基乙酰胺中形成固液比为7%~10%的溶液，铸膜，程序升温至150~200^oC，浇膜成型与交联反应同时进行，反应12~15 h后降至室温，将膜剥离，置于盐酸溶液中室温下交换24~36h，水洗至中性，真空烘干，得到交联型磺化聚芳醚质子交换膜。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述的9,9’-双（4-羟苯基）芴、4,4’-联苯二酚和十氟联苯的摩尔比为1:1:2；反应时间为7~12 h。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述的3,3’-二磺化-4,4’-二氟二苯砜、4,4’-二氟二苯砜和4,4’-联苯二酚的摩尔比为12:8:21；反应时间为10~12 h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述的交联型质子交换膜的离子交换容量为1.38-1.78mmol/g。