[发明专利]一种三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物质子交换膜及其制备方法

权利要求书

1.一种三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其由部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物与双端羧基或氨基的线性苯并咪唑类聚合物反应得到；其中，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物是含羧基的超支化苯并咪唑类聚合物与含氨基的膦酸反应，或者含氨基的超支化苯并咪唑类聚合物与含羧基的膦酸反应得到的。

2.根据权利要求1所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其由部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物中的氨基与双端羧基的线性苯并咪唑类聚合物反应，和/或，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物中的羧基与双端氨基的线性苯并咪唑类聚合物反应得到；其中，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物是含羧基的超支化苯并咪唑类聚合物与含氨基的膦酸反应，或者含氨基的超支化苯并咪唑类聚合物与含羧基的膦酸反应得到的。

3.根据权利要求1所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物的膦酸化程度为10％～95％。

4.根据权利要求2所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，所述部分膦酸化的超支化苯并咪唑类聚合物的膦酸化程度为10％～95％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其中，所述超支化苯并咪唑类聚合物选自下述式(IV)～式(VII)结构中的至少一种：

式(IV)～式(VII)中，X选自不存在、-S-、-O-、卤素取代或未取代的C_1-6亚烷基；n为1-100之间的整数；**代表支化点；R选自下述结构中的至少一种：

*代表连接点。

6.根据权利要求5所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其中，所述超支化苯并咪唑类聚合物选自下述结构中的至少一种：

其中，n和R的定义如权利要求5所述，**为支化点。

7.根据权利要求5述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其中，所述含羧基的超支化苯并咪唑类聚合物的结构如下述所示：

其中，n、X和R的定义如权利要求5所述，m为1-100之间的整数，**为支化点。

8.根据权利要求1-4任一项所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其中，所述含氨基的膦酸选自4-氨基-1-羟基丁亚基-1,1-二磷酸、4-氨基丁基膦酸、2-氨基乙基膦酸、3-氨基丁基膦酸、3-氨基丙基膦酸、(1-氨乙基)膦酸、(1-氨丙基)膦酸、(1-氨丁基)膦酸、2-氨基-5-膦酰戊酸、5-氨基戊基膦酸、4-氨基戊基膦酸、3-氨基戊基膦酸、(4-氨基苯基)膦酸、(3-氨基苯基)膦酸、(2-氨基苯基)膦酸中的至少一种；

所述含羧基的膦酸选自膦酰基乙酸、2-膦酰基丙酸、5-膦酰基戊酸、6-膦酰基己酸、7-膦酰基庚酸、8-膦酰基辛酸、9-膦酰基壬酸、10-膦酰基癸酸、11-膦酰基十一酸、16-膦酰基十六烷酸、3-膦酸基丙酸、4-磷酸基丁酸、DL-2-氨基-3-磷丙酸、DL-2-氨基-4-磷丁酸、DL-2-氨基-5-磷戊酸、DL-2-氨基-6-磷己酸、DL-2-氨基-7-磷庚酸、2-(磷酸甲基)戊烷二酸、4-磷酰基苯甲酸、3-磷酰基苯甲酸和草甘膦中的至少一种。

9.根据权利要求1-4任一项所述的三维网络交联膦酸化苯并咪唑类聚合物，其中，所述双端氨基或双端羧基的线性苯并咪唑类聚合物选自下述式(X)、式(XI)、式(XII)或式(XIII)结构中的至少一种：

               

式(X)～式(XIII)中，X选自不存在、-S-、-O-、卤素取代或未取代的C_1-6亚烷基；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；n’为1-5000之间的整数。