新材料及其应用

本发明公开了一种侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚及其制备方法和均相阴离子交换膜。所述侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚的分子结构如式(I)所示：所述的侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚数均分子量Mn＝40,000～100,000；式中，m＝3、4、5或6。本发明还提供了由所述制得的均相阴离子交换膜，所制备的阴离子交换膜具有优异的离子传导率、低溶胀率、高抗拉强度、高单价阴离子选择性等优点。

成果亮点

本发明的第一个目的是提供一种侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚。 本发明的第二个目的是提供一种侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚的制备方法。 本发明的第三个目的是提供一种阴离子交换膜。

一种侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚及其制备方法可以通过含有苯并咪唑结构的侧链引入到苯醚主链中来制备，具有良好的耐氧化性、热稳定性以及力学性能。这种材料可以用于制备先进的均相催化剂和均相离子交换膜。

在均相催化剂方面，这种材料可以与过渡金属离子结合，形成具有高催化效率的均相催化体系，广泛应用于催化氧化、烷基化、聚合等反应过程。在均相离子交换膜方面，这种材料可以作为阴离子交换膜，具有优异的离子交换性能和选择性，可以用于高效分离不同离子，也可以用于膜反应器中用于催化反应过程。

因此，这种侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚材料具有广阔的应用前景和重要的研究价值。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本发明的侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚采用的原料为常见的化工原料，其价格低廉，容易获得。

(2)本发明所述侧链型含苯并咪唑结构的聚苯醚，在含苯并咪唑结构的聚苯醚中引入侧链，一方面提高了机械性能，另一方面把咪唑盐引入到聚合物的柔性侧链末端，远离刚性主链，以形成并调控微观分离结构，有利于形成离子簇和亲水通道，在离子基团含量一定的情况下，实现单价阴离子的分离，从而使之能用于制备阴离子交换膜。

(2)本发明制备的阴离子交换膜具有优异的离子传导率、低溶胀率、高抗拉强度、高单价阴离子选择性等优点。相比于由含苯并咪唑结构的聚苯醚制备的膜，引入侧链后，在保持低溶胀率的情况下膜的抗拉强度显著提高，并为膜提供了可供离子交换的固定基团，使膜具备了优异的离子传导率和高单价阴离子选择性。