專利名稱：：有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明屬于功能高分子材料制備
技術領域：
，涉及有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料及其制備方法。
背景技術：
：聚芳醚酮是主鏈含有醚鍵及羰基的一類芳香族聚合物，如聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚醚酮酮、聚醚酮砜等，是一類綜合性能優(yōu)異的工程塑料，在航天、航空、機械、化工、電力電器等領域具有廣泛的應用。磺化聚芳醚酮是指在聚芳醚酮芳環(huán)上含有磺酸取代基的聚合物，是近年發(fā)展起來的新型功能化材料，在燃料電池、膜分離、傳感器、離子交換樹脂等方面具有良好的應用前景。聚合物質(zhì)子交換膜(PEM)是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)的核心部件，它既作為隔離膜分開燃料和氧化劑，防止它們直接發(fā)生反應，更作為電解質(zhì)傳導質(zhì)子。PEM性能的好壞不僅直接影響電池的性能，而且對降低電池成本、減小電池內(nèi)阻以及提高能量轉(zhuǎn)換效率等均至關重要。目前常用的PEM是杜邦公司生產(chǎn)的Nafion膜，但其高成本、在低濕或高溫時低的質(zhì)子傳導率以及應用于直接甲醇燃料電池(DMFC)時高的甲醇滲透性問題制約了質(zhì)子交換膜燃料電池的應用和發(fā)展，因此開發(fā)新的PEM來替代Nafion膜是非常重要和緊迫的。有機無機雜化質(zhì)子交換膜兼?zhèn)淞擞袡C聚合物材料和無機材料各自的優(yōu)點，無機顆粒的引入不但可以降低膜的甲醇滲透性，還可以提高膜的熱和尺寸穩(wěn)定性。但是由于有機和無機兩相結(jié)構(gòu)上的差異，所制備的雜化膜可能會存在有機無機兩相分離。為了防止相分離的發(fā)生，往往需要在兩相之間引入化學鍵。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料及其制備方法。本發(fā)明提供的制備有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料，包括如下步驟1)在惰性氣氛中，將磺化聚芳醚酮與還原劑于溶劑中進行反應，得到羥基功能化的磺化聚芳醚酮；2)在催化劑存在的條件下，將所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液與連接劑混合進行反應，得到烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮；3)在pH值為1-4的條件下，將所述烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮與硅酸四乙酯發(fā)生共水解反應，得到制膜液；將所述制膜液涂覆于基板上，在30-8(TC保持3-24小時后再在100-15(TC保持8-24小時，得到所述有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料。該方法的步驟1)中，所述磺化聚芳醚酮聚合物為分子鏈上含有磺酸取代基的聚芳醚酮，該磺酸取代基可以位于與醚鍵相鄰的芳環(huán)，也可以位于與羰基相連的芳環(huán)上；所述4聚芳醚酮為聚合物主鏈上含有羰基及醚鍵的芳香族聚合物。所述磺化聚芳醚酮聚合物，可通過將市售聚芳醚酮用H2S04、S03或氯磺酸等磺化劑按照常規(guī)方法通過磺化改性而得或利用含磺酸取代基的磺化單體按照常規(guī)方法直接聚合得到。所述聚芳醚酮為式I-式VII所示化合物，其中，式I所示化合物為聚醚酮，式II所示化合物為聚醚醚酮，式III所示化合物為聚醚酮酮，式IV所示化合物為聚醚醚酮酮，式V所示化合物為聚醚酮醚酮酮，式VI所示化合物為聚醚醚酮砜，式VII所示化合物為聚醚醚酮酮砜；式I-式V結(jié)構(gòu)通式中，n=10-1000，具體可為10-400、10-320、100-360、50_400、50-280、200-360、200-400或200-320，式VI-VI1結(jié)構(gòu)通式中，x:y=(0-1):(1-0)具體可為x:y=i:o.4、o.67:i、i:o.i-o.9、i:o.2-o.5、i:o.5-o.9、i:o.s-i、0.1-0.9:i、o.2-o.8:i、o.4-0.9:i或0.5-0.8:i，x+y=10-1000，x+y具體可為250、360、10-900、50-900、100、800、250-800、260-500、360-900、300-900、290-360或360-850，且x、y均不為0。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>所述式I-式VII中，Ar選自下述基團中的至少一種<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>所述惰性氣氛優(yōu)選為氮氣氣氛。所述溶劑選自丙酮、甲醇、乙醇、水、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、二苯砜、環(huán)丁砜和N-甲基吡咯烷酮的至少一種；所述還原劑選自鋅粉、鎂粉、鐵粉、SnCl2、氫化鋁鋰、硼氫化鈉、硼氫化鈉的水溶液和水合肼/Pd/C中的至少一種，優(yōu)選硼氫化鈉和硼氫化鈉的水溶液中的至少一種。所述硼氫化鈉的水溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-50%，具體可為5-15%、15-50%、5-20%、20-50%、15-30%或5-30%，優(yōu)選5-20%。上述還原劑均可從商業(yè)途徑購買得到。所述水合肼/Pd/C是一常用的具有還原作用的還原體系。所述磺化聚芳醚酮聚合物的磺化度為30-90%，具體可為30-75%、30-80%、35-90%、35-75%、35-70%或40-75%，優(yōu)選75%;所述磺化聚芳醚酮與還原劑的質(zhì)量比為120:1-40:i，優(yōu)選eo:i;所述磺化聚芳醚酮在所述溶劑中的質(zhì)量百分濃度為3-25%，優(yōu)選10%;所述反應的時間為12-36小時，具體可為12-24小時或24-36小時，優(yōu)選24小時；反應的溫度為60-140°C，具體可為60-80°C、80-140°C、80-120。C或80-100°C，優(yōu)選80°C。所述步驟2)中，所述催化劑為有機堿化合物，選自三甲基胺、三乙基胺、三苯基磷、吡咯、吡啶和喹啉中的至少一種；所述連接劑為功能化的烷氧基硅烷，具體選自3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三乙氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。上述各連接劑的結(jié)構(gòu)式如下所示<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>3-縮水甘油醚氧基丙基氧丙基甲基二乙氧基硅烷Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷Y-縮水甘油醚三乙氧基硅烷硅焼<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三乙氧基<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-20%，優(yōu)選10%，所述催化劑、所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液與所述連接劑的質(zhì)量比為1-3:1000-3000:80-120，優(yōu)選2:1500:IOO;所述反應的時間為12-48小時，優(yōu)選24小時；反應的溫度為70-15(TC，優(yōu)選IO(TC;所述步驟3)中，所述烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮與硅酸四乙酯的質(zhì)量比為ioo:i-ioo:30。烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮與硅酸四乙酯在成膜過程中完成脫除溶劑及溶膠-凝膠反應。所述成膜步驟中所用基板為成膜方法中常用基板，如玻璃板等。在30-8(TC保持的時間具體可為3-10小時、3-8小時、10-24小時、8_24小時或15-24小時，在100-15(TC保持的時間具體可為8-10小時、8-20小時、15-20小時、15-24小時。另外，按照上述方法制備得到的有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料及該材料在直接甲醇燃料電池(DMFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、離子交換樹脂、膜分離和傳感器中的應用，也屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明提供的制備有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料的方法，具有各組分分散均勻、操作簡單的特點。利用該方法制備所得有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料，具有良好的機械強度和導電率，相比未交聯(lián)的磺化聚合物，其尺寸穩(wěn)定性、阻醇性能及耐溫性能大幅提高，在制備直接甲醇燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池的質(zhì)子交換膜、離子交換樹脂、膜分離器件和傳感器等領域均具有重要的應用價值。具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但本發(fā)明并不限于以下實施例。實施例1、取磺化度為68%的磺化聚醚酮(所述聚醚酮的結(jié)構(gòu)式如式I所示，其中n=400)，用lmol/L的化20)3溶液浸泡24小時，用去離子水洗至中性并真空烘干后，溶于乙醇與水以體積比l:l混合的混合液中，配制成百分比為15wt^的溶液；稱取100份聚合物溶液，開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入10wt^的硼氫化鈉水溶液10份后，使反應體系保持在8(TC繼續(xù)反應24小時，過濾后將濾液濃縮并真空干燥得到羥基功能化的磺化聚醚酮；將干燥后的還原產(chǎn)物溶于二甲基甲酰胺，配制成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液備用。取百分比為10wt%的磺化聚醚酮還原產(chǎn)物溶液100份，加入3份異氰酸三乙氧基硅烷，適量的三乙胺催化劑，在惰性氣體保護的條件下于85t:反應12小時，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在80°C加熱12小時，最后在150°C加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚醚酮聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表l所示。實施例2、取磺化度為75%的磺化聚醚醚酮(所述聚醚醚酮的結(jié)構(gòu)式如式II所示，其中n=360)，用lmol/L的Na^03溶液浸泡24小時，水洗至中性并真空烘干后，溶于乙醇與水以體積比l:l混合的混合液中，配制成百分比為15wt^的溶液；稱取100份聚合物溶液，開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入10wt^的硼氫化鈉水溶液IO份后，使反應體系保持在8(TC繼續(xù)反應24小時，過濾后將濾液濃縮并真空干燥得到羥基功能化的磺化聚醚醚酮；將干燥后的還原產(chǎn)物溶于二甲基甲酰胺，配制成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液備用。取百分比為10wt^的磺化聚醚醚酮還原產(chǎn)物溶液100份，加入3份Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷，適量的三苯基磷催化劑，在惰性氣體保護的條件下于85t:反應12小時，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于40°C烘箱熱處理5小時，然后在80°C加熱12小時，最后在150°C加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚醚醚酮聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。實施例3、取磺化度為71%的磺化聚醚酮酮(所述聚醚酮酮的結(jié)構(gòu)式如式III所示，其中n=320)，用lmol/L的Na^03溶液浸泡24小時，用去離子水洗至中性并真空烘干后，溶于甲醇與水以體積比l:l混合的混合液中，配制成百分比為15wt^的溶液；稱取100份聚合物溶液，開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:溫度下緩慢加入10wt^的硼氫化鈉水溶液15份后，使反應體系保持在8(TC繼續(xù)反應24小時，過濾后將濾液濃縮并真空干燥得到羥基功能化的磺化聚醚酮酮；將干燥后的還原產(chǎn)物溶于二甲基乙酰胺，配制成質(zhì)量百分比為10wt%的溶液備用。取百分比為10wt%的磺化聚醚酮酮還原產(chǎn)物溶液100份，加入5份異氰酸三乙氧基硅烷，適量的三乙胺催化劑，在惰性氣體保護的條件下于85t:反應12小時，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在8(TC加熱12小時，最后在15(TC加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚醚酮酮聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。實施例4、將磺化度為85%的磺化聚醚醚酮酮(所述聚醚醚酮酮的結(jié)構(gòu)式如式IV所示，其中n=280)，用lmol/L的Na2C03溶液浸泡24小時，水洗至中性并真空烘干后，溶于適量的二甲基乙酰胺中，配制成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液；稱取IOOO份聚合物溶液。開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入15份硼氫化鈉，然后逐漸升溫，使反應體系保持在12(TC繼續(xù)反應24小時，冷卻至室溫備用。取百分比為10wt^的磺化聚醚醚酮酮還原產(chǎn)物溶液100份，加入6份3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷，適量的吡啶催化劑，在惰性氣體保護的條件下于85t:反應12小時，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在8(TC加熱12小時，最后在15(TC加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的聚醚醚酮酮聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。實施例5、將磺化度為63%的磺化聚醚酮醚酮酮(所述聚醚酮醚酮酮的結(jié)構(gòu)式如式V所示，其中n=200)，用lmol/L的Na2C03溶液浸泡24小時，水洗至中性并真空烘干后，溶于適量的N-甲基吡咯烷酮中，配制成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液；稱取1000份聚合物溶液。開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入15份硼氫化鈉，然后逐漸升溫，使反應體系保持在12(TC繼續(xù)反應24小時，冷卻至室溫備用。取百分比為10wt^的磺化聚醚酮醚酮酮還原產(chǎn)物溶液100份，加入6份Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，適量的喹啉催化劑，在惰性氣體保護的條件下于85t:反應12小時，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在80°C加熱12小時，最后在15(TC加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚醚酮醚酮酮聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。實施例6、將磺化度為75%的磺化聚醚醚酮砜(所述聚醚醚酮砜的結(jié)構(gòu)式如式VI所示，其中x=100，y=150)，用lmol/L的Na2C03溶液浸泡24小時，水洗至中性并真空烘干后，溶于適量二甲基甲酰胺，配置成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液；稱取1000份聚合物溶液，開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入IO份硼氫化鈉，然后逐漸升溫，使反應體系保持在12(TC繼續(xù)反應24小時，冷卻至室溫備用。取百分比為10wt^的磺化聚芳醚酮砜還原產(chǎn)物溶液150份，加入5份連接劑r-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，適量的三苯基膦催化劑，在115t:攪拌反應24小時，得粘稠的制膜液，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在80°C加熱12小時，最后在15(TC加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液中浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚芳醚酮砜聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。實施例7、將磺化度為74%的磺化聚醚醚酮酮砜(所述聚醚醚酮酮砜的結(jié)構(gòu)式如式VII所示，其中x=200，y=50)，用lmol/L的Na2C03溶液浸泡24小時，水洗至中性并真空烘干后，溶于適量的二甲基亞砜中，配制成質(zhì)量百分比為10wt^的溶液；稱取1000份聚合物溶液。開啟攪拌，在惰性氣體保護下，于25t:下緩慢加入20份硼氫化鈉，然后逐漸升溫，使反應體系保持在12(TC繼續(xù)反應24小時，冷卻至室溫備用。取百分比為10wt^的磺化聚醚醚酮酮砜還原產(chǎn)物溶液150份，加入7份連接劑2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三乙氧基硅烷，適量的三苯基膦催化劑，在115t:攪拌反應24小時，得粘稠的制膜液，然后將其與一定的硅酸四乙酯在酸性條件下共水解。最后將制膜液流延在潔凈玻璃板上，置于4(TC烘箱熱處理5小時，然后在8(TC加熱12小時，最后在15(TC加熱24小時，冷卻至室溫，脫膜，并在稀硫酸溶液中浸泡24小時，反復水洗，晾干后得到雜化交聯(lián)的磺化聚醚醚酮酮砜聚合物電解質(zhì)膜材料，該膜材料的性能如表1所示。表1、用于燃料電池的雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)膜的相關性能9<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>a30。C下測試。b30°C、2mol/L甲醇水溶液中進行測試。由表1可知，本發(fā)明提供的有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料，具有良好的機械強度和導電率、吸水率和甲醇滲透率，相比未交聯(lián)的磺化聚合物，其尺寸穩(wěn)定性、阻醇性能及耐溫性能大幅提高，在制備直接甲醇燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池的質(zhì)子交換膜、離子交換樹脂、膜分離器件和傳感器等領域均具有重要的應用價值。權(quán)利要求一種制備有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料的方法，包括如下步驟1)在惰性氣氛中，將磺化聚芳醚酮與還原劑于溶劑中進行反應，得到羥基功能化的磺化聚芳醚酮；2)在催化劑存在的條件下，將所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液與連接劑混合進行反應，得到烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮；3)在pH值為1-4的條件下，將所述烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮與硅酸四乙酯發(fā)生共水解反應，得到制膜液；將所述制膜液涂覆于基板上，在30-80℃保持3-24小時后再在100-150℃保持8-24小時后，得到所述有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料。2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于所述步驟l)中，所述磺化聚芳醚酮聚合物為分子鏈上含有磺酸取代基的聚芳醚酮，所述聚芳醚酮為聚合物主鏈上含有羰基及醚鍵的芳香族聚合物；所述溶劑選自丙酮、甲醇、乙醇、水、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、二苯砜、環(huán)丁砜和N-甲基吡咯烷酮的至少一種；所述還原劑選自鋅粉、鎂粉、鐵粉、SnCl2、氫化鋁鋰、硼氫化鈉、硼氫化鈉的水溶液和水合肼/Pd/C中的至少一種；所述惰性氣氛為氮氣氣氛；所述步驟2)中，所述催化劑選自三甲基胺、三乙基胺、三苯基磷、吡咯、吡啶和喹啉中的至少一種；所述連接劑選自3-縮水甘油醚氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三甲氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己烷)乙基三乙氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3_異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述磺化聚芳醚酮選自磺化聚醚酮、磺化聚醚醚酮、磺化聚醚酮酮、磺化聚醚醚酮酮、磺化聚醚酮醚酮酮、磺化聚醚醚酮砜和磺化聚醚醚酮酮砜中的至少一種；所述還原劑為硼氫化鈉和硼氫化鈉水溶液中的至少一種；所述硼氫化鈉的水溶液的質(zhì)量百分濃度為5-50%，優(yōu)選5-20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述磺化聚芳醚酮的磺化度為30-90%;所述磺化聚芳醚酮與還原劑的質(zhì)量比為120:1-40:l;所述磺化聚芳醚酮在所述溶劑中的質(zhì)量百分濃度為3-25%;所述步驟2)中，所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-20%，所述催化劑、所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液與所述連接劑的質(zhì)量比為1-3:1000-3000:80-120;所述步驟3)中，所述烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮與硅酸四乙酯的質(zhì)量比為ioo:i-ioo:30。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述磺化聚芳醚酮的磺化度為75%;所述磺化聚芳醚酮與還原劑的質(zhì)量比為60:1;所述磺化聚芳醚酮在所述溶劑中的質(zhì)量百分濃度為10%;所述步驟2)中，所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液的質(zhì)量百分比濃度為10%，所述催化劑、所述羥基功能化的磺化聚芳醚酮的有機溶液與所述連接劑的質(zhì)量比為2:1500:ioo。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述反應的時間為12-36小時；反應的溫度為60-140°C;所述步驟2)中，所述反應的時間為12-48小時；反應的溫度為70-150°C。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述步驟1)中，所述反應的時間為24小時；反應的溫度為8(TC;所述步驟2)中，所述反應的時間為24小時；反應的溫度為IO(TC。8.權(quán)利要求1-7任一所述制備方法得到的有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料。9.權(quán)利要求8所述有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮聚合物電解質(zhì)材料在制備直接甲醇燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、離子交換樹脂、分離膜和傳感器領域中的應用。全文摘要本發(fā)明公開了一種有機無機雜化交聯(lián)磺化聚芳醚酮類聚合物電解質(zhì)材料及其制備。該材料的制備方法包括如下步驟先將磺化聚芳醚酮還原改性，得到羥基功能化得的磺化聚芳醚酮；再將改性聚合物配制成溶液，加入連接劑及催化劑，反應得到烷氧基功能化的磺化聚芳醚酮，最后將其與硅酸四乙酯在酸性條件下共水解，制膜，在成膜過程中完成脫除溶劑及溶膠-凝膠反應，得到有機無機雜化交聯(lián)的聚合物電解質(zhì)膜材料。本發(fā)明提供的電解質(zhì)材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性、導電性、阻醇性能、機械強度及耐熱性能，在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、直接甲醇燃料電池(DMFC)、離子交換樹脂、傳感器、膜分離等領域具有重要的應用價值。文檔編號H01M8/02GK101735591SQ200910237900公開日2010年6月16日申請日期2009年11月20日優(yōu)先權(quán)日2009年11月20日發(fā)明者馮少廣,劉國舜,尚玉明,王要武,王金海,謝曉峰申請人:清華大學