[发明专利]一种聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物及其应用

权利要求书

1.一种聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述共聚物是将对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂单体、碳酸亚乙烯基酯单体，催化剂加入到溶剂Ⅰ中，在70～100℃聚合反应合成；其中，所述对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂单体的制备，包括如下具体步骤：

S1.将对苯乙烯磺酸钠和氯化亚砜 为加入溶剂中在-10～25℃反应，制得对苯乙烯磺酰氯；

S2.在对苯乙烯磺酰氯中加入缚酸剂、活化剂、三氟甲基磺酰胺和溶剂，在-10～25℃反应，制得对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)胺三乙胺；

S3.将对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)胺三乙胺和碳酸钾加入溶剂中在25～70℃反应，得到对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺钾；所述溶剂为醇和水，所述醇为甲醇或乙醇，所述醇和水的体积比为(1～8)：(12～19)；

S4.将高氯酸锂与对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺钾加入溶剂中在25～60℃反应，制得对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂单体；

所述共聚物的分子结构式如式(Ⅰ)所示：

其中，n和m为聚合度，n：m的摩尔比为(1～4)：(4～1)。

2.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述溶剂Ⅰ为N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜 ，所述催化剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰胺。

3.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述催化剂的用量为对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂和碳酸亚乙烯基酯总摩尔量的0.5～1.5％。

4.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，所述聚合反应的时间为12～24h。

5.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或/和乙腈，所述苯乙烯磺酸钠的浓度为0.1～0.5g/mL，所述苯乙烯磺酸钠与氯化亚砜 的摩尔比为(1～1.5)：1。

6.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S2中所述缚酸剂为三乙胺或吡啶，所述缚酸剂与对苯乙烯磺酰氯的摩尔比为(1～4)：1，所述活化剂为4-二甲氨基吡啶或吡啶，所述活化剂和缚酸剂的摩尔比为(1～5)：50，所述对苯乙烯磺酰氯与三氟甲基磺酰胺的摩尔量比为1：(1～3)，所述溶剂为乙腈、四氢呋喃或甲苯。

7.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述碳酸钾与对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺三乙胺的摩尔比为(1～3)：1。

8.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S4中所述高氯酸锂与对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺钾的摩尔比为(1～3)：1，所述溶剂为乙腈或N,N-二甲基甲酰胺。

9.根据权利要求1所述的聚对苯乙烯磺酰(三氟甲基磺酰)亚胺锂-聚碳酸亚乙烯基酯共聚物的制备方法，其特征在于，步骤S1中所述反应的时间为2～6h，步骤S2中所述反应的时间为12～36h，步骤S3中所述反应的时间为10～36h，步骤S4中所述反应的时间为2～12h。