[发明专利]一种刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜，其特征在于，包括磺化聚醚砜膜和设置在所述磺化聚醚砜膜表面的酸化刚性扭曲微孔聚合物膜；所述酸化刚性扭曲微孔聚合物膜由酸化刚性扭曲微孔聚合物制备得到；酸化刚性扭曲微孔聚合物由式I所示结构的刚性扭曲微孔聚合物酸化得到，所述酸化用酸性试剂为强氧化性酸；

式I中：n表示聚合度，A为A-1～A-5所示结构中的任意一种：

A-2中，R₁、R₂、R₃和R₄独立地为H、Br、甲基或CN；

A-4中，R₅、R₆、R₇和R₈独立地为H或甲基；

B为B-1～B-5所示结构中的任意一种：

2.根据权利要求1所述的刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜，其特征在于，所述刚性扭曲微孔聚合物的制备方法包括以下步骤：

将第一单体、第二单体、催化剂和有机溶剂混合进行缩聚反应，得到具有式I所示结构的刚性扭曲微孔聚合物；

所述第一单体为具有i-1～i-5所示结构的单体中的任意一种：

式i-2中R₁、R₂、R₃和R₄的种类和式A-2中相同；式i-4中R₅、R₆、R₇和R₈的种类和式A-4中相同；

所述第二单体为具有式ii-1～ii-5所示结构的单体中的任意一种：

3.根据权利要求2所述的刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜，其特征在于，所述催化剂为碱金属盐和碱金属氢氧化物中的一种或几种。

4.根据权利要求2或3所述的刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜，其特征在于，所述缩聚反应的温度为40～150℃，时间为72～120h。

5.根据权利要求1所述的刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜，其特征在于，所述磺化聚醚砜膜采用式III所示结构的磺化聚醚砜化合物制备得到：

式III中：m和n为聚合度；

C为以下结构：

D为以下结构中的任意一种：

6.权利要求1～5任意一项所述刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将式I所示结构的刚性扭曲微孔聚合物溶解于有机溶剂中，得到刚性扭曲微孔聚合物溶液；

将所述刚性扭曲微孔聚合物溶液涂覆在基底上，将所得湿膜中的溶剂挥发去除，然后将基底进行分离，得到刚性扭曲微孔聚合物膜；

使用强氧化性酸将所述刚性扭曲微孔聚合物膜进行酸化，得到酸化刚性扭曲微孔聚合物膜；

在磺化聚醚砜膜表面涂覆有机溶剂，之后将所述酸化刚性扭曲微孔聚合物膜覆盖在磺化聚醚砜膜表面，然后将有机溶剂挥发去除，得到刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述强氧化性酸包括盐酸、硫酸、磷酸、硝酸和次氯酸中的一种或几种。

8.权利要求1～5任意一项所述的刚性扭曲微孔聚合物-磺化聚醚砜多孔复合膜在盐差发电器件中的应用。