技术特征:
1.一类含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料,其特征为该材料结构式为:其中,结构单元中含有季铵阳离子和含有x的阴离子,n表示聚合度,是正整数,n=50~2000;x为经阴离子取代的c1~c4烷基,该阴离子为磺酸根阴离子[
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s(=o)(=o)
‑
o
‑
]或羧酸根阴离子[
‑
c(=o)
‑
o
‑
]。2.如权利要求1所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的制备方法,其特征为该方法包括如下步骤:(1)氮气保护、冰水浴下将邻联甲苯胺、二甲氧基甲烷加入到第一反应器中,搅拌后再加入的催化剂,在0~50℃搅拌反应24~120h,将产物倒入稀氨水中沉降,经去离子水洗涤至溶液呈中性后,真空干燥得到粗产品,然后纯化,得到特勒格碱基聚合物;其中,质量比为邻联甲苯胺:二甲氧基甲烷=1:2~8;所述催化剂为三氟乙酸,其质量为邻联甲苯胺质量的12~25倍;(2)在第二反应器中分别加入特勒格碱聚合物和有机溶剂中,室温下搅拌至固体全部溶解,再加入阴离子供体,在0~180℃搅拌12~96h后,将反应物倒入乙酸乙酯中沉降,固体经过洗涤干燥,得到含有阴阳两性离子结构特勒格碱基聚合物离子交换膜材料;其中,阴离子供体为1,3
‑
丙磺酸内脂或溴乙酸;摩尔比为特勒格碱聚合物:阴离子供体=1:0.1~3;有机溶剂质量为特勒格碱基聚合物的10~80倍。3.如权利要求2所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的制备方法,其特征为步骤(2)中所述的有机溶剂为n
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甲基吡咯烷酮、n,n
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二甲基甲酰胺或二甲基亚砜。4.如权利要求2所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的制备方法,其特征为所述的特勒格碱基聚合物的纯化,包括如下步骤:将粗产品重复2~5次“固体溶于有机溶剂中,再倒入甲醇中析出固体”的步骤,得到纯化的特勒格碱基聚合物。5.如权利要求2所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的制备方法,其特征为所述的稀氨水的浓度为5%~20%。6.如权利要求2所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的制备方法,其特征为纯化中的溶剂为二氯甲烷或三氯甲烷。7.如权利要求1所述的含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料的应用,其特征为用作电池隔膜。
技术总结
本发明为一类含有阴阳两性离子结构的特勒格碱基聚合物离子交换膜材料及其制备方法和应用。该材料结构式如下,X为经阴离子取代的C1~C4烷基,该阴离子为磺酸根阴离子[
技术研发人员:杨延琴 孙树政
受保护的技术使用者:河北工业大学
技术研发日:2021.07.26
技术公布日:2021/10/29