[发明专利]一种膦酸化聚烯烃/苯并咪唑类聚合物复合质子交换膜及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种膦酸化聚烯烃/苯并咪唑类聚合物复合质子交换膜，其中，所述复合质子交换膜包括膦酸化聚烯烃和苯并咪唑类聚合物，其中，所述膦酸化聚烯烃是通过含氨基的膦酸中的氨基与侧链含羧基的烯烃类聚合物中的羧基的酰胺化反应而得到的一种接枝共聚物。

2.根据权利要求1所述的复合质子交换膜，其中，所述苯并咪唑类聚合物与膦酸化聚烯烃的质量比为5～60:40～95。

3.根据权利要求2所述的复合质子交换膜，其中，所述苯并咪唑类聚合物与膦酸化聚烯烃的质量比为15～60:40～85。

4.根据权利要求1所述的复合质子交换膜，其中，所述膦酸化聚烯烃含有下述式(I)所示的结构单元：

式(I)中，R”选自H、烷基；R’选自不存在、取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚烷基，其中的取代基选自烷基、羧基；R₁选自取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚烷基，其中的取代基选自-H₂PO₃；

m＝100～60000之间的整数；

当R’为不存在时，z＝0，1≥x0，y＝1-x；当R’为亚芳基或亚烷基时，1z≥0，1≥x0，y＝1-z-x。

5.根据权利要求4所述的复合质子交换膜，其中，1≥x≥0.8；

所述R”选自H、C_1-6烷基；

所述R’选自不存在、取代或未取代的亚烷基、取代或未取代的亚苯基，其中的取代基选自烷基、羧基。

6.根据权利要求5所述的复合质子交换膜，其中，所述R”选自H、甲基或乙基；所述R’选自不存在、或下组中的一种或多种：

其中，*代表连接点。

7.根据权利要求1-6任一项所述的复合质子交换膜，其中，所述苯并咪唑类聚合物具有下述式(II)、式(III)或式(IV)重复单元中的至少一种：

式(II)～式(IV)中，X选自不存在、-S-、-O-、卤素取代或未取代的C_1-6烷基；R选自卤素取代或未取代的C_1-8亚烷基、卤素取代或未取代的C_6-20亚芳基。

8.根据权利要求7所述的复合质子交换膜，其中，所述X选自不存在、-S-、-O-、-C(CH₃)₂-、-C(CF₃)₂-、-CH₂-；

所述R选自卤素取代或未取代的C_3-8亚烷基、卤素取代或未取代的C_6-16亚芳基。

9.根据权利要求8所述的复合质子交换膜，其中，所述R选自-C₆H₄-、-C₆H₄-C₆H₄-、-C₆H₄-O-C₆H₄-、-C₆H₄-C(CH₃)₂-C₆H₄-、-C₆H₄-C(CF₃)₂-C₆H₄-、-C₆H₄-CH₂-C₆H₄-、-CH₂-C₆H₄-CH₂-、-(CH₂)_4-8-、-(CF₂)_3-6-。