新型可交聯質子交換膜材料的製作方法

2023-05-09 03:11:16

專利名稱：：新型可交聯質子交換膜材料的製作方法
技術領域：
：本發明屬於高分子材料
技術領域：
，涉及磺化聚芳香(硫)醚類高分子聚合物的結構及其製備方法，更具體的說是一種新型可交聯質子交換膜材料及其高效製備方法。
背景技術：
：磺化聚芳香(硫)醚可作膜、片、板、管、纖維、塗料及其他結構材料，用於宇航、航空、核工業、電子工業、造船工業、汽車工業及機電工業等，還可作為膜分離材料的理想選材在反滲透、納濾、超濾、微濾、滲透蒸餾、離子交換、電滲析等膜水處理，以及質子交換膜燃料電池領域有著廣泛的應用。目前廣泛採用的磺化單體聚合，較以前採用後磺化法製得的磺化聚芳香醚高分子材料，具有很多優點，例如化學穩定性高、離子基團位置和比例控制精確、避免斷鏈等副反應發生等。交聯使得高分子形成網狀結構，可大大提高材料的機械強度、減小溶脹率、增強熱、化學等多方面的穩定性。在高分子材料的結構骨架中先引入可交聯的單元，與其它交聯劑混合，成膜後，施加熱或光等物理手段以引發交聯反應，是目前使用的製備交聯膜材料的有效方法之一。但目前存在的問題是，可交聯單元向高分子骨架中的引入，往往步驟繁瑣，並且交聯反應條件較為苛刻，例如需要3001C的高溫，或強的紫外線的照射，這些條件容易破壞高分子材料本身的結構，降低材料的性能。
發明內容本發明公開了一種可作為質子交換膜材料的新型的可交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚的結構及其高效製備方法。本發明中採用的可交聯的結構單元為芳香胺的結構，通過含芳香胺的單體，與其它單體的芳香親核取代聚合反應，將氨基引入到高分子骨架中。本發明中採用的交聯反應為芳香胺與芳香的或脂肪的雙異氰酸酯或雙硫代異氰酸酯的加成反應。為實現上述目的，本發明提供如下技術方案-一種新型可交聯質子交換膜材料，其特徵在於由含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑組成，其中交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚交聯劑的重量分數比為1:O.Ol-O.1。本發明優選可交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚:交聯劑的重量分數比為1:0.01-0.1，優選l:0.03，1:0.05，h0.0.7,1:0.1等等。本發明優選可交聯質子交換膜材料，由含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑混合，配製成重量/體積比濃度為5-30%的溶液，經溶劑鑄膜法得到平板膜，在100-180'C條件下發生交聯，得到交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚質子交換膜材料。本發明所述的含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚由磺化單體，非磺化單休，可交聯單體，雙(硫)酚單體組成；其中磺化單體非磺化單體可交聯單體雙(硫)酚單體的摩爾比為x:y:100-x-y:100;其中0〈x〈100，0《y〈100;磺化單體、非磺化單體與可交聯單體的摩爾數之和等於雙(硫)酚的摩爾數。本發明所述的可交聯質子交換膜材料，其中的交聯劑為芳香或脂肪的雙異氰酸酯或雙硫代異氰酸酯，典型的結構包括OCN-M-NCOSCN-M-NCSM:雙取代或多取代的芳香基團，C1"C12的直鏈或支鏈的脂肪取代基。本發明進一步公開了可交聯質子交換膜材料的方法，其特徵在於包括如下的步驟(1)以磺化單體、非磺化單體、可交聯單體、雙(硫)酚單體為起始原料，加入雙(硫)酚總摩爾數1.15-2倍的碳酸鹽作為鹼，經甲苯回流分水後，在高沸點的非質子性溶劑中反應24-48小時；其中磺化單體、非磺化單體與可交聯單體的摩爾數之和等於雙(硫)酚的摩爾數；(2)將反應液緩慢傾入去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，然後在60-80C條件下浸泡5-10小時，重複3-5次，過濾，烘乾，真空乾燥，得到含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚；(3)在有機溶劑中將得到的含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑混合，配製成重量/體積比濃度為5-30%的溶液，經溶劑鑄膜法得到平板膜，在100-160t:條件下發生交聯，得到新型可交聯質子交換膜材料。本發明所述的步驟(1)的高沸點非質子性溶劑為N,N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸或N-甲基吡咯烷酮。反應溫度為150-200'C，反應時間為24-48小時。其中步驟(1)的碳酸鹽為Na2C(^、K2COa或Cs2Ca。本發明所述的製備方法中歩驟(3)的有機溶劑為N，二甲基乙醯胺，N,N-二甲基甲醯胺、二甲亞碸或N-甲基吡咯烷蹈。本發明所述的無規是指生成高分子化合物的各種不同單體，沿高分子鏈的排列或分布呈隨機狀態。所述的雙(硫)酚單體指的是雙酚單體或雙硫酚單體。本發明所述的新型的可交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚，其結構中含有可發生交聯反應的芳香胺單元；可交聯單元通過芳香親核取代聚合反應引入，其含量可通過改變可交聯單體與其它單體的摩爾數的比值得到控制。本發明所述的可交聯單體為芳香胺結構，其典型結構為本發明所述的交聯劑為芳香的或脂肪的雙異戳酸酯或雙硫代異氰酸酯。典型的結構包括OOHHCOSCN儒SM:雙取代或多取代的芳香基團，C1-C12的直鏈或支鏈的脂肪取代基，例如1，4-苯基雙異氰酸酯，六亞甲基二異氰酸酯等等。本發明所述製備方法中所指的磺化聚芳香(琉)醚包括磺化聚芳香(琉)醚碸、磺化聚芳香(硫)醚新、磺化聚芳香(硫)醚腈或磺化聚芳香(硫)醚膦氧化物。典型的聚合物包括formulaseeoriginaldocumentpage7Af4:m,p，q=0-1，m+p+q=lx=0，SArN含有1-2個磺酸或其鹽基團的單環、雙環、稠環、螺環或雜環的芳香環系;ArS不含有磺酸或其鹽基團的單環、雙環、稠環、螺環或雜環的芳香環系；Ar3:含有氨基的單環、雙環、稠環、螺環或雜環的芳香環系；Ar4:含有對位或間位的單環、雙環、稠環、螺環或雜環的雙(硫)酚體系；M=H,第一族鹼金屬，胺NRfR3(R1,R2,R3-H，C1"C6烷基或芳基)R-單或雙取代的芳香取代基。具有通式CnH^的非環狀脂肪線形或支鏈狀取代基；具有通式C^H2n.2的環狀脂肪取代基，n:1-12的整數。formulaseeoriginaldocumentpage8R、脂肪或芳香取代基。本發明採用的實驗裝置如圖3所示，由回流冷凝管l，鼓泡器2，分水器3，機械攪拌4，分水器活塞5，油浴裝置6等連接構成。本發明採用的粘度測試條件無規磺化聚芳香醚高分子化合物的固有粘度採用烏氏粘度法測定，測試溫度為25'C,溶劑為含有0.05M溴化鋰的NMP溶液。本發明的積極效果在於(1)本發明公開了一種新型的可交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚的結構，提供了製備交聯無規磺化具芳香(硫)醚新的概念和途徑。(2)本發明採用的引入可交聯基團的技術，條件溫和，步驟簡單，收率定量，且可交聯基團的比例可以得到精確的控制。(3)本發明採用的交聯反應為芳香胺與異氰酸酯或硫代異氰酸酯的加成反應，反應轉化率高，反應條件溫和，後處理簡單，不會對高分子材料本身的結構和性能造成損害。圖1本發明使用的可交聯單體的結構式；圖2本發明所合成可交聯聚合物的結構式；圖3本發明採用的製備裝置簡圖，其中l回流冷凝管，2鼓泡器，3分水器，4機械撥拌，5分水器活塞，6油浴裝置，7氮氣。具體實施例方式為了簡單和清楚的目的，下文恰當的省略了公知技術的描述，以免那些不必要的細節影響對本技術方案的描述。以下結合比較實例對本發明做進一步的說明。比較例按圖3所示的反應裝置，將3，3，-二磺酸鈉-4，4，-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g,35咖o1)、4，4，-二氯二苯碸(DCDPS，18.6654g,65咖o1)、4,4，-聯苯二酚(BP,18.6210g，lOOmmol)、無水碳酸鉀(IGC03，15.8942g,115mroo1)、272mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、136mL甲苯混合，加熱至14(TC回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180t:,反應12小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80'C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在10(TC下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.4g,收率92%,固有粘度0.61cJL/g。按圖3所示的反應裝置，將3,3'-二磺酸鈉-4,4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.i938g，35咖o1〉、4，4，-二氯二苯碸(DCDPS,14.3580g,50mmo1)、3，3，-二氨基-4，4'-二氯二苯碸(SDADPS,4.7578g,15ramo1)、4,4，-聯苯二酚(BP，18.6210g，lOOmmol)、無水碳酸鉀(KaC03，15.8942g,115mmo1)、274mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、137mL甲苯混合，加熱至140r回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180t:，反應48小時。停止加熱,拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80t:條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘千，再在100r下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.0g，收率91%，固有粘度0.朋dL/g。實施例2;按圖3所示的反應裝置,將3，3'-二磺酸鈉-4,4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g，35rnw)1)、4,4，-二氯二苯碸(DCDPS,15.7938g，55neao1)、3,3，—二氨基—4,4'-二氯二苯碸(SDADPS,3.1719g,lOraaol)、4,4，-聯苯二酚(BP,18.6210g,lOOmraol)、5foK碳酸鉀(KXO*,15.8942g，115amo1)、274mLN,N-二甲基乙醯胺(DMAc)、137mL甲苯混合，加熱至1401C回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180t:,反應48小時，停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，禮去離子水在801C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在IOO"下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，44.3g，收率94%,固有粘度0.69dL/g。實施例3:按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4,4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g，35,1)、4,4，-二氯二苯碸(DCDPS,12.窗g'45咖o1)、3,3，-二氨基-4，4'-二氯二苯碸(SMDPS，6.3438g，20mmo1)、4，4，-聯苯二酚(BP，18.6210g,lOOraraol)、無水碳酸鉀(K2CO3,15.8942g,115咖o1)、275mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc〉、137mL甲苯混合，加熱至140TC回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180'C，反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80'C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在IOO'C下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.0g，收率91%，固有粘度(L56dL/g。實施例4;按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4,4，-二氯二苯碸(SDCDPS,17.1938g,35鵬o1)、4,4，-二氯二苯碸(DCDPS，10.0491g，35tnrao1)、3,3，-二氮基-4,4，—二氯二苯碸(SDADPS，9.5160g,30uimo1)、4,4，-聯苯二酚(BP，18.6210g，lOO咖ol)、無水碳酸鉀(KaCOs,15.8942g,115ramo1)、276mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、138raL甲苯混合，加熱至H(TC回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至18(TC,反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80t:條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在iO0lC下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.7g，收率91*，面有粘度0.53dL/g。實施例5:按圖3所示的反應裝置，將3，3'_二磺酸鈉-4,4'-二氟二苯甲覼(SDFDPK,14.7802g,35鵬1)、4,4，-二氟二苯甲稱(UFDPK,9.8190g,45hbbo1>、3,3，-二氨H4,-二氯二苯碸(SDAt)PS，6.3438g,20ffljaoi)、雙酚A(BisPhe加iA,22*6270g,lOOmraol)、無水碳酸鉀(織，15.8942g，115ffl啦l)、268mLN，N-二甲基乙醯胺(WiAc)、134mL甲苯混合，加熱至UO"C回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180X:，反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，釓去離子水在801C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在IOOC下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚酮化合物)，43.0g,收率93%，固有粘度0.51dL/g。實施例6:按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4，4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g，35咖o1)、2，6-二氯苯乙腈(DCBN，7,7404g，45咖o1)、3，3，-二氨基-4，4，-二氯二苯碸(SDADPS，6.3438g，20,1)、4，4，-聯苯二酚(BP，18.6210g,lOO咖ol)、無水碳酸鉀(K2C0a，15.8942g，115mrao1)、249mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、125mL甲苯混合，加熱至140t:回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至18(TC,反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80'C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘千，再在IOOC下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚腈化合物)，40,9g，收率96%，固有粘度0.67dL/g。實施例7:按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4，4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g，35nmo1)、雙(4-氣苯基)苯基膦氧化物(BFPPO,14.1422g，45咖o1)、3,3，-二氨基-4，4，-二氯二苯碸(SDADPS，6.3438g，20咖o1)、4，4，-聯苯二酚(BP，18.6210g，100nmol)、無水碳酸鉀(K2C03,15.8942g，115mmol)、282mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、141虯甲苯混合，加熱至14(TC回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180C反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在80C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在lOOt:下真空千燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚膦氧化物化合物)，46.6g,收率訴%,固有粘度0.66dL/g。實施例8:按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4,4'-二氯二苯碸(SDCDPS，17.1938g,35,1)、3，3，-二氨基-4,4'-二氯二苯碸(SDADPS,20,6171g，65咖o1)、4,4，-聯苯二酚(BP,18.6210g,lOOraraol)、無水碳酸鉀(K2CO3，15.8942g,115鵬o1)、274mLN，N-二甲基乙醯胺(DMAc)、137mL甲苯混合，加熱至140t:回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至18(TC，反應48小時。停止加熱和援拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，禮去離子水在80r條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在100'C下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.7g，收率89%，固有粘度0.42dL/g。實施例9:按圖3所示的反應裝置，將3，3'-二磺酸鈉-4，4'-二氯二苯碸(SDCDPS,17.1938g,35ramo1)、4，4，-二氯二苯碸(DCDPS，14.3580g，50,1)、3，3，-二氨基-4，4，-二氯二苯碸(SDADPS，4.7578g，15,1)、4，4，-聯苯二酚(BP,18.6210g,IOO腸I)、無水碳酸鉀(K2C0,，15.8942g,115咖o1)、274mLN-甲基吡咯烷酮(NMP)、137mL甲苯混合，加熱至I40t:回流分水4小時。蒸去甲苯，將反應溫度升至180"C，反應48小時。停止加熱和攪拌，自然冷卻至室溫。反應液緩慢傾入2L去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，4L去離子水在801C條件下浸泡8小時，重複三次，過濾，烘乾，再在10(TC下真空乾燥24小時，得到淺黃色纖維狀聚合物(磺化聚醚碸化合物)，43.4g，收率92%，固有粘度0.57dL/g。實施例10~18:可交聯膜的製備淺黃色纖維狀聚合物交聯劑的重量分數比為1:0.01~0,1,包括1:0.03,1:0.05，1:0.0.7,1:0.1淺黃色纖維狀聚合物交聯劑，在此以淺黃色纖維狀聚合物交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚lg，lOOmgl,4-苯基雙異氰酸酯，為典型代表加以描述。取實施例1-9製備的淺黃色纖維狀聚合物lg,100mgl，4-苯基雙異氰酸酯(交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚，在10mLN,N-二甲基乙醯胺(DMAc)中混合，玻璃板上製得平板膜。室溫常壓下乾燥12小時。膜的交聯將上述膜置於12CTC的烘箱中，保持10小時。甲醇中浸泡12小時，再於去離子水中於80TC浸泡三次，真空乾燥24小時，得到交聯的膜材料10-18。實施例19-27:取實施例i-9製備的淺黃色纖維狀聚合物ig，IOO呢六亞甲基二異氰酸酯，在10mLN,N-二甲基乙醯胺(DMAc)中混合，玻璃板上製得平板膜。室溫下常壓乾燥12小時。膜的交聯將上述膜置於15(TC的烘箱中，保持10小時。甲醇中浸泡12小時，再於去離子水中於80'C浸泡三次，真空乾燥24小時，得到交聯的膜材料19-27。實施例28有機溶劑溶解實驗將上述交聯後的膜稱重(W,)後置於N，N-二甲基乙醯胺(DMAc)中，於80'C浸泡24小時，再於去離子水中於80"浸泡三次，真空乾燥24小時，稱重(W2)。按下式計算交聯化的比例(r):r-[(Wl-W2)/W1]*100%表交聯化比例測試結果-tableseeoriginaldocumentpage14結論:本發明提供了一種新型的可交聯的高分子材料，可交聯基團的引入步驟簡單，交聯反應條件溫和，交聯程度高，不會對材料的性能產生損害。應用實施例膜材料18作為質子交換膜材料的性能測試，質子傳導率0.051S/CIH;透氫量0.0010cmW^iiT1.在詳細說明的較佳實施例之後，熟悉該項技術人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利範圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬於本發明技術方案的範圍。且本發明亦不受說明書中所舉實例實施方式的限制。權利要求1、一種新型可交聯質子交換膜材料，其特徵在於由含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑組成，其中可交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚∶交聯劑的重量分數比為1∶0.01-0.1。2、如權利要求1所述的可交聯質子交換膜材料，其特徵在於由含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑混合，配製成重量/體積比濃度為5-30%的溶液，經溶劑鑄膜法得到平板膜，在100-160'C條件下發生交聯，得到交聯的無規磺化聚芳香(硫)醚質子交換膜材料。3、如權利要求1所述的可交聯質子交換膜材料，其中的含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚由磺化單體，非磺化單體，可交聯單體，雙(硫)酚單體組成；其中磺化單體非磺化單體可交聯單體雙(硫)酚單體的摩爾比為X:y:100-X-y:100;其中(Kx〈100，0《y〈100;磺化單體、非磺化單體與可交聯單體的摩爾數之和等於雙(硫)酚的摩爾數。4、如權利要求1所述的可交聯質子交換膜材料，其中的交聯劑為芳香或脂肪的雙異氰酸酯或雙硫代異氰酸酯，典型的結構包括OCN-M-NCOSCN-M-NCSM:雙取代或多取代的芳香基團，C1-C12的直鏈或支鏈的脂肪取代基。5、一種製備權利要求1-4任一項所述的可交聯質子交換膜材料的方法，其特徵在於包括如下的步驟(1)以磺化單體、非磺化單體、可交聯單體、雙(硫)酚單體為起始原料，加入雙(硫)酚總摩爾數1.15-2倍的碳酸鹽作為鹼，經甲苯回流分水後，在高沸點的非質子性溶劑中反應24-48小時；其中磺化單體、非磺化單體與可交聯單體的摩爾數之和等於雙(硫)酚的摩爾數；(2)將反應液緩慢傾入去離子水中，得到白色纖維狀聚合物，然後在60-80t條件下浸泡5-10小時，重複3-5次，過濾，烘乾，真空乾燥，得到含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚；(3)在有機溶劑中將得到的含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑混合，配製成重量/體積比濃度為5-30%的溶液，經溶劑鑄膜法得到平板膜，在100-160C條件下發生交聯，得到新型交聯的質子交換膜材料。6、如權利要求5所述的製備方法，其中步驟(1)的高沸點非質子性溶劑為N,N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸或N-甲基吡咯垸酮；碳酸鹽為Na2C03、K2C03或Cs線。7、如權利要求5所述的製備方法，其中步驟(1)的反應溫度為150-200°C，反應時間為24-48小時。8、如權利要求5所述的製備方法，其中所述的無規磺化聚芳香(硫)醚選自磺化聚芳香(硫)醚碸、磺化聚芳香(硫)醚酮、磺化聚芳香(硫)醚腈或磺化聚芳香(硫)醚膦氧化物。9、如權利要求5所述的製備方法，其中步驟(3)的有機溶劑為N，N-二甲基乙醯胺，N，N-二甲基甲醯胺、二甲亞碸或N-甲基吡咯烷酮。10、權利要求1-4任一項所述的新型可交聯質子交換膜材料在製備燃料電池方面的應用。全文摘要本發明公開了一種新型可交聯質子交換膜材料，由含有可交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚與交聯劑組成。它是以磺化單體、非磺化單體、可交聯單體、雙(硫)酚單體為起始原料，加入雙(硫)酚總摩爾數1.15-2.00倍的碳酸鹽作為鹼，經甲苯回流分水，在高沸點的非質子性溶劑中反應24-48小時；得到白色纖維狀聚合物，隨後在60-80℃條件下浸泡5-10小時，重複3-5次，過濾，烘乾，真空乾燥得到含交聯基團的無規磺化聚芳香(硫)醚。得到的高分子化合物與交聯劑混合，配製成重量/體積比濃度為5-30％的溶液，經溶劑鑄膜法得到平板膜，在100-160℃條件下發生交聯，得到交聯的質子交換膜材料。本發明提供的新型可交聯質子交換膜材料，交聯反應條件溫和，交聯度易於控制，不會對高分子材料本身的結構和性能造成損害。文檔編號C08L71/12GK101619163SQ20091006993公開日2010年1月6日申請日期2009年7月30日優先權日2009年7月30日發明者張中標,賈真琳申請人:天津硯津科技有限公司