嵌段共聚物及其应用

摘要

一种嵌段共聚物，所述嵌段共聚物具有至少一种含酸基的嵌段和至少一种基本不含酸基的嵌段，在所有嵌段中的至少一种嵌段中的重复单元的一个端基为氧和/或硫，并且至少一种基本不含酸基的嵌段的重复单元包含卤原子。所述嵌段共聚物提供了一种不仅在耐热性和质子电导率方面，而且在耐水性和化学稳定性方面均优良的聚合电解质膜，并且有利地用作燃料电池中的电解质，如质子传导膜。

主权项

1.一种嵌段共聚物，其特征在于所述嵌段共聚物的数均分子量为5000～1000000，并且所述嵌段共聚物具有至少一种含酸基的嵌段和至少一种基本不含酸基的嵌段，其中所述基本不含酸基的嵌段占全部嵌段共聚物重量的40～95％，所有嵌段的至少一种嵌段中的重复单元的一个端基为氧和/或硫，并且至少一种基本不含酸基的嵌段的重复单元包含卤原子，其中所述含酸基的嵌段是构成该嵌段的每一重复单元结合的酸基数平均为0.5个或更多的嵌段，所述基本不含酸基的嵌段是构成该嵌段的每一重复单元结合的酸基数平均为0.1个或更少的嵌段，其中所述含酸基的嵌段为含有磺酸基、磺酰亚胺基、膦酸基或羧酸基的聚苯乙烯、聚(α-甲基苯乙烯)、聚亚芳基醚、聚苯基缩水甘油醚、聚亚芳基硫化物、聚醚醚酮、聚醚砜、聚醚醚砜、聚砜、聚苯基甲基硅氧烷、聚(二苯基硅氧烷)、聚(苯基甲基磷腈)、聚(二苯基磷腈)或环氧树脂嵌段，其中所述基本不含酸基的嵌段的重复单元由以下通式[1]表示：-[Ar¹-X-Ar²-X]-          [1]其中X代表氧原子或硫原子，且Ar¹和Ar²独立地代表下式[2]、[3]或[4]所示的二价芳基：R¹代表碳原子数目为1到10的烷基、碳原子数目为1到10的卤代烷基、卤代芳基、羟基、乙酰基、苯甲酰基、氰基、硝基或卤原子，当有多个R¹时，它们可以相同或不同，或多个R¹可连接在一起，使得所述连接键构成环状结构的一部分，a、b和c独立地代表0到4的整数，b和c的和为0到6，d代表0到2的整数，Y代表化学键、-O-、-S-、-C(O)-、-SO₂-、-C(R²)₂-、碳原子数目为1到6的亚烷基、碳原子数目为1到10的卤代亚烷基、碳原子数目为1到6的亚烷二氧基或碳原子数目为1到10的卤代亚烷二氧基，当有多个Y时，它们可以相同或不同，R¹或Y包含卤原子，当有多个R¹和Y基团时，至少其中一个R¹或其中一个Y基团包含卤原子，且R²代表碳原子数目为1到10的烷基或碳原子数目为1到10的卤代烷基，两个R²可以相同或不同，或可成环。