发明名称 聚合物电解质膜及其制法
摘要 为由经磺化,芳族聚醚酮产制聚合物电解质膜,将具通式 (Ⅰ)之芳族聚醚酮□ (Ⅰ)式中Ar 为具有对-及/或间一键结之伸苯环,Ar’为具有对一及/或间一键结之伸苯环,X,N及M各为0或1,Y 为0,1,2或3,P 为1,2,3或4,磺化并单离磺酸。磺酸中至少5%磺酸基转化成磺醯氯基,此者与至少含有一个可交联取代基或其他官能基之胺反应,接着将未反应之磺醯氯基水解。单离形成之芳族磺醯胺,并将彼溶于有机溶剂中,将溶液转化成膜,然后使膜中之可交联取代基交联。在特殊情况下,可省略可交联取代基。此情况下,使经磺化聚醚酮由溶液转化成膜。
申请公布号 TW250485 申请公布日期 1995.07.01
申请号 TW082105952 申请日期 1993.07.24
申请人 赫斯特化工厂 发明人 亚诺德.史克尼勒;法兰克.欧森;哈玛特.瑞特;洛夫.索沃斯;科斯坦汀.雷德杰夫;富雷第.贺莫麦兹门;罗兰.诺特
分类号 C08J5/20 主分类号 C08J5/20
代理机构 代理人 林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1.一种由经磺化、芳族聚醚酮产制聚合物电解质膜之方法,其系将式(I)之芳族聚醚酮式中Ar为具有对-及/或间-键结之伸苯环,ArC'C为具有对-及/或间-键结之伸苯环,X,N及M各为0或1,Y为0,1,2或3,P为1,2,3或4,磺化成磺酸,单离后溶于有机溶剂中,将溶液转化成膜,此法包括该磺酸中至少5磺酸基转化成磺醯氯基,令其与至少含有一个可交联取代基或其他官能基之胺反应,使5至原始磺酸基转化成磺醯胺基,接着将未反应之磺醯氯基水解,单离形成之芳族磺醯胺,并将彼溶于有机溶剂中,将溶液转化成膜,然后使膜中之可交联取代基交联。2.一种以经磺化、芳族聚醚酮为主之聚合物电解质膜之制法,其系将芳族聚醚酮磺化,单离形成之磺酸并使之溶于有机溶剂中,将溶液转化成膜,其中所用之磺酸具有式(II)其中a=0.2至1.0,c=0至0.8,且a+c=1。3.一种以经磺化聚醚酮为主之聚合物电解质膜之制法,其系将聚醚酮磺化,单离形成之磺酸并使之溶解于非质子性,偶极性有机溶剂中,将溶液转化成膜,其中所用磺酸具有式(III)式中a=0至1,b=0至1,c=0至0.5,且a+b+c=1。4.如申请专利范围第1项之方法,其中式(I)之聚醚酮溶于94至97重之硫酸中,将磺化剂添加于形成之溶液中直至硫酸浓度为98至99.5重,在达到所需之磺化度时,立即使反应物进行单离钝化(work up)。5.如申请专利范围第1项之方法,其中式(I)之芳族聚醚酮具有下式(IV)且经磺化至磺化度为0.5至1.0(基于可磺化之O-伸苯基-O单元),单离后之磺酸再进一步转化。6.如申请专利范围第1项之方法,其中式(I)之芳族聚醚酮具有下式(V)且经磺化至磺化度为0.5至1.0(基于可磺化之O-伸苯基-O单元),并使单离后之磺酸进一步转化。7.如申请专利范围第1项之方法,其中式(I)之芳族聚醚酮具有下式(VI)且经磺化至磺化度为0.5至1.0(基于可磺化之O-伸苯基-O单元),并使单离后之磺酸进一步转化。8.如申请专利范围第7项之方法,其中之磺化度为0.6至0.8(基于可磺化之O-伸苯基-O单元)。9.如申请专利范围第1项之方法,其中是以高能辐射或热进行交联。10.如申请专利范围第1项之方法,其中所用之胺具有易交联之烯烃双键。11.如申请专利范围第1项之方法,其中所得聚合物电解质膜系用于燃料电池或电解电池中。12.一种具有式(VII)之聚合的、可交联磺酸,式中a为0.15至0.95之数,b为0.05至0.25之数,c为0至0.8之数,a+b为0.2至1.0之数,a+b+c=1,且RC^2C系选自下列基团13.一种由经磺化、芳族聚醚酮制得之聚合物电解质膜,其中经磺化、芳族聚醚酮具有式(VII)式中a为0.15至0.95之数,b为0.05至0.25之数,c为0至0.8之数,a+b为0.2至1.0之数,且a+b+c=1,且RC^2C系选自以下基团14.一种由经磺化、芳族聚醚酮产制之聚合物电解质膜,该聚醚酮有式(VIII)其中a,b及c如申请专利范围第12项定义,其中A为由环化加成制得之二价环系统。15.如申请专利范围第14项之聚合物电解质膜,其中A为式(IX)之基其中R为氢或甲基。16.如申请专利范围第14项之聚合物电解质膜,其中A为式(X)之基其中B为二价基。17.一种由经磺化、芳族聚醚酮所制之聚合物电解质膜,其包括a)式(XI)之聚合物式中b=0.5至1,c=0至0.5,b+c=1,且A如申请专利范围第14项定义,其系经磺醯胺链交联,及b)式(I)经磺化聚醚酮式中至少20-伸苯基-单元经基取代,其中,,,,,及如申请专利范围第1项定义。18.一种含有经磺化、芳族聚醚酮之聚合物混合,其包括磺酸(II)及磺醯胺(XII)式中NHC_2CR系烯丙胺或对--胺基肉桂酸且a=0至1,c=0至0.5且a+c=1,其中(XII)所占比例
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