包含磺酸基基团的聚亚芳香基嵌段共聚物及其制备方法,固体聚合物电解质和质子导电膜

摘要

本发明提供了一种在成本、导电性能和可加工性上优于全氟烷基磺酸聚合物的含有磺酸基基团的聚亚芳基嵌段共聚物、制备该共聚物的方法、固体聚合物电解质以及质子导电膜。该含有磺酸基基团的聚亚芳基嵌段共聚物包含由式(A)表示的具有离子导电成分的聚合物嵌段和至少一种由式(B-1)、(B-3)等表示的并且包含在间位或邻位被键合的芳香环的不具有离子导电成分的聚合物嵌段：其中X为单键、-CO-、-SO₂-、-SO-等；W为单键、-CO-、-SO₂-等；Q为单键、-O-、-S-等；J为单键、-CO-、-SO₂-等；并且R¹～R²⁴各为氢原子、氟原子、烷基基团等。

主权项

1.一种含有磺酸基基团的聚亚芳基嵌段共聚物，由式(A)表示的具有离子导电成分的聚合物嵌段和至少一种选自由式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)、(B-5)和(B-6)表示的不具有离子导电成分的聚合物嵌段组成：其中X为单键、-CO-、-SO₂-、-SO-、-(CF₂)_p-，其中p为从1～10的整数、-C(CF₃)₂-、-CH₂-、-C(CH₃)₂-、-O-或-S-；m为从0～10的整数；当m为1至10的任意值时，X可以相同或不同；k为从0～5的整数；l为从0～4的整数；k+l≥1；n为正整数；且由k、l、m和X所表示的构成聚合物嵌段的结构单元可以相同或不同；其中R¹～R⁴⁸可以相同或不同并且各为选自包含氢原子、氟原子、烷基基团、氟取代烷基基团、烯丙基基团、芳基基团和氰基基团的组的至少一个原子或基团；W为单键、-CO-、-SO₂-、-SO-、-CONH-、-COO-、-(CF₂)_p-，其中p为从1～10的整数、或-C(CF₃)₂-；Q为单键、-O-、-S-、-CH＝CH-或-C≡C-；J为单键、亚烷基基团、氟取代亚烷基基团、芳基取代亚烷基基团、亚链烯基基团、亚炔基基团、亚芳基基团、亚芴基基团、-O-、-S-、-CO-、-CONH-、-COO-、-SO-或-SO₂-；并且r为最大到100的正整数。