[发明专利]一种含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物，其特征在于，在装有冷凝水的分水器和机械搅拌的100 mL三口圆底烧瓶中加入3.42 mmol二(4-氟苯基)苯基氧膦，2.22 mmol 2,5-二羟基苯磺酸钾，1.20 mmol 双酚芴和3.77 mmol K₂CO₃，再向烧瓶中加入8 mL N-甲基-2-吡咯烷酮和8 mL甲苯，通入氮气保护，室温下搅拌均匀；升温至150℃反应，保持回流4 h，排出甲苯，继续在175℃下反应，直至反应液非常粘稠；将反应温度降至120℃，向三口瓶中加入2mL N-甲基-2-吡咯烷酮，稀释反应液，然后倒至300 mL去离子水中，边倒边搅拌，得到褐色条状物；将产物浸泡在热水中除去无机盐后，真空干燥24 h，得到含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物，备用；将0.25 g含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物溶解在4 mL的N-甲基吡咯烷酮中得到均匀、透明有韧性的酸型膜；所得酸型膜在80 ℃下的吸水率为36.3%，溶胀率为16.4，质子电导率为0.085 S·cm^-1；

或，在装有冷凝水的分水器和机械搅拌的100 mL三口圆底烧瓶中加入3.38 mmol 二(4-氟苯基)苯基氧膦，2.03 mmol 2,5-二羟基苯磺酸钾，1.35 mmol 双酚芴和3.72 mmolK₂CO₃，再向烧瓶中加入8 mL N-甲基-2-吡咯烷酮和8 mL甲苯，通入氮气保护，室温下搅拌均匀；升温至150℃反应，保持回流4h，排出甲苯，继续在175℃下反应，直至反应液非常粘稠；将反应温度降至120℃，向三口瓶中加入2 mL N-甲基-2-吡咯烷酮，稀释反应液，然后倒至300 mL去离子水中，边倒边搅拌，得到褐色条状物；将产物浸泡在热水中除去无机盐后，真空干燥24 h，得到含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物，备用；将0.25 g含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物溶解在4 mL的N-甲基吡咯烷酮中得到均匀、透明有韧性的酸型膜；所得酸型膜在80℃下的吸水率为32.5%，溶胀率为12.7%，质子电导率为0.075 S·cm^-1；

或，在装有冷凝水的分水器和机械搅拌的100 mL三口圆底烧瓶中加入3.35 mmol 二(4-氟苯基)苯基氧膦，1.84 mmol 2,5-二羟基苯磺酸钾，1.51 mmol 双酚芴和3.69 mmolK₂CO₃，再向烧瓶中加入8 mL N-甲基-2-吡咯烷酮和8 mL甲苯，通入氮气保护，室温下搅拌均匀；升温至150℃反应，保持回流4 h，排出甲苯，继续在175℃下反应，直至反应液非常粘稠；将反应温度降至120℃，向三口瓶中加入2 mL N-甲基-2-吡咯烷酮，稀释反应液，然后倒至300 mL去离子水中，边倒边搅拌，得到褐色条状物；将产物浸泡在热水中除去无机盐后，真空干燥24 h，得到含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物，备用；将0.25 g含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物溶解在4 mL的N-甲基吡咯烷酮中得到均匀、透明有韧性的酸型膜，所得酸型膜在80℃下的吸水率为27.3%，溶胀率为9.8%，质子电导率为0.054 S·cm^-1。

2.一种如权利要求1所述的含双酚芴的磺化芳香氧膦聚合物的应用，其特征在于，所述的聚合物用于燃料电池、离子交换树脂、膜分离或传感器领域的膜材料。