[发明专利]一类含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物及其制备方法和应用

权利要求书

1.一类含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物，其特征在于，所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的结构式为：

所述式1中，磺化结构单元的含量x＝0.16～0.28，并且含有四磺烷烃柔性侧链结构，非磺化结构单元的含量1-x＝0.84～0.72，n＝50～75。

2.一种权利要求1所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)氮气保护下，将3,3′-二(3″-氨基苯基)-4,4′-二氟二苯砜、4,4′-二氟二苯砜和4,4′-二羟基联苯混合，加入有机溶剂和脱水剂，在碱性催化剂作用下在130～150℃反应1～3h后，共沸脱水蒸出脱水剂，进一步升温至160～170℃反应4～10h后结束反应，即可得到含二氨基结构聚芳醚砜聚合物；

(2)氮气保护下，将含二氨基结构聚芳醚砜聚合物和有机溶剂混合，在50～70℃下搅拌溶解，随后加入碱性催化剂继续搅拌反应1～3h，再加入磺酸盐在120～140℃下反应36～55h，即可得到式1所示的含四磺烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物。

3.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法中三种反应单体3,3′-二(3″-氨基苯基)-4,4′-二氟二苯砜、4,4′-二氟二苯砜和4,4′-二羟基联苯的摩尔比为x:(1-x):1。

4.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮，用量为三种反应单体总质量的2～4倍；所述的脱水剂为甲苯，用量为N-甲基吡咯烷酮体积的0.2～0.4倍。

5.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，所述的碱性催化剂为碳酸钾和碳酸钠中的一种，用量为4,4′-二羟基联苯摩尔量的1～3倍。

6.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述制备方法中制得的含二氨基结构聚芳醚砜聚合物的结构式为：

所述式2中，含二氨基结构单元的含量x＝0.16～0.28，非含二氨基结构单元的含量1-x＝0.84～0.72，n＝50～75。

7.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮，其用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物质量的20～50倍。

8.根据权利要求2所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，所述碱性催化剂为N,N′-二异丙基乙胺，用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物中氨基摩尔量的5～10倍；所述磺酸盐为2-溴乙基磺酸钠，用量为含二氨基结构聚芳醚砜聚合物中氨基摩尔量的5～10倍。

9.一种权利要求1所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的应用，其特征在于该聚合物应用于质子交换膜的制备。

10.根据权利要求9所述的含四磺化烷烃侧链结构聚芳醚砜聚合物的应用，其特征在于所述质子交换膜应用于钒液流电池中。