燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料、制备方法及其应用与流程

技术特征：

1.一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其结构式如下所示：

其中，Ar为下述化合物中任一种；

m、n、p、q为重复单元数，m、n、p、q为≥1的整数；

且该质子交换膜材料由如下方法制备得到：氮气保护下，在装有机械搅拌、进气管、带水器和冷凝管的三口瓶中加入a mol 4-氨基苯基对苯二酚、b mol双酚单体、c mol 2,6-二氟苯腈、d mol 3,3′-二磺酸钠基-4,4′-二氯二苯砜；混合均匀后加入1.1(a+b)～2(a+b)mol成盐剂、10～20mL的带水剂、1000(a+b)～2000(a+b)mL溶剂，120～140℃条件下带水回流3～5小时，放掉带水剂，温度升至170～195℃，蒸出剩余的带水剂，继续反应6～20小时，出料于蒸馏水中，得到条状含氨基磺化聚芴醚砜腈聚合物，用捣碎机捣碎，用蒸馏水煮沸5～8遍，烘干后得到含氨基磺化聚芴醚砜腈共聚物，其中，a＝0.001～1.0，b＝0.001～1.0，c＝0.001～1.0，d＝0.001～1.0，且a+b＝c+d；其中，双酚单体是9,9′-二(4-羟基苯基)芴(双酚芴)、9,9′-二(3,5-二甲基-4-羟基苯基)芴、9,9′-二(3,5-二甲氧基-4-羟基苯基)芴、酚酞或3,3′-二(4-羟基-3,5-二甲基苯基)酚酞中的一种。

2.如权利要求1所述的一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其特征在于：带水剂为甲苯。

3.如权利要求1所述的一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其特征在于：成盐剂为碳酸钾。

4.如权利要求1所述的一种燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料，其特征在于：溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。

5.权利要求1所述的燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料在制备质子交换膜中的应用。

6.如权利要求5所述的燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料在制备质子交换膜中的应用，其步骤如下：

(1)将权利要求1所述的燃料电池用含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料溶于溶剂中，得到质量浓度为1～20％的含氨基磺化聚芴醚砜腈溶液，搅拌6～12小时，得到完全溶解均匀的成膜液；

(2)将步骤(1)得到的成膜液采用流延法延流成膜，即将成膜液在玻璃培养皿或平板玻璃上延流成膜，然后在60～80℃下干燥24～48小时，再在120～140℃下干燥12～24小时，自然冷却到室温，在水中脱膜，从而得到燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜。

7.如权利要求6所述的燃料电池用交联型含氨基磺化聚芴醚砜腈质子交换膜材料在制备质子交换膜中的应用，其特征在于：所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。