侧链型磺化聚砜的制备及侧链链长对质子交换膜性能影响的研究

摘要：

以氯乙酰氯和氯丁酰氯为亲电试剂,通过Friedel-Crafts酰基化反应,在聚砜( PSF)主链引入了含氯的且碳原子数目不同的(分别为2和4)柔性侧链,然后以对羟基苯磺酸钠(HBSS)为试剂,通过亲核取代反应制备了侧链型磺化聚砜2PSF-BSS和4PSF-BSS。采用佛尔哈德分析法、红外光谱(FT-IR)以及核磁氢谱(1H-NMR)对侧链型磺化聚砜的化学结构和性能进行了表征,重点考察主要因素对Friedel-Crafts酰基化和亲核取代反应的影响,实验结果表明：以无水AlCl3为催化剂,CH2 Cl2为反应溶剂,反应温度50℃,CAPSF和CBPSF中氯含量分别达到2．03mmol/g和2．07mmol/g,第2步亲核取代反应遵循SN1机理,在强极性溶剂DMSO中磺酸基键合量分别为1．48mmol/g和1．46mmol/g。同时初步探索侧链链长对质子交换膜的质子传导率的影响,随着侧链长度的增长,侧链的柔性增强,亲水微区与疏水微区微相分离的程度增强,导致交换膜的质子传导率增大。

关键词：聚砜、氯酰氯、Friedel-Crafts酰基化反应、亲核取代反应、侧链链长

分类号：O631.3(高分子化学（高聚物）)

资助基金：国家青年科学基金资助项目21404093

在线出版日期：2015-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1489-1497