Полимер, содержащий фторсульфонильную группу или группу сульфоновой кислоты, способ его получения и его применение - RU2020112290A
Код документа: RU2020112290A
Формула
1. Полимер, содержащий фторсульфонильную группу, имеющий звенья, представленные следующей формулой u1:
где RF1 и RF2 представляют собой C1-3 перфторалкиленовую группу.
2. Полимер, содержащий фторсульфонильную группу, по п. 1, который дополнительно содержит звенья на основе тетрафторэтилена.
3. Полимер, содержащий фторсульфонильную группу, по п. 1 или 2, который имеет объемную скорость потока (значение TQ) от 200°С до 330°С.
4. Полимер, содержащий фторсульфонильную группу, по любому из пп. 1-3, который имеет температуру стеклования (Tg) от 5°С до 70°С.
5. Полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, имеющий звенья, представленные следующей формулой u2:
где RF1 и RF2 представляют собой C1-3 перфторалкиленовую группу, и Z+ представляет собой H+, ион металла или ион аммония.
6. Полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, по п. 5, который дополнительно содержит звенья на основе тетрафторэтилена.
7. Полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, по п. 5 или 6, который имеет ионообменную емкость от 0,5 до 2,5 мэкв/г сухой смолы.
8. Полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, по любому из пп. 5-7, который имеет температуру размягчения от 100°С до 180°С.
9. Полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, по любому из пп. 5-8, который имеет содержание влаги (в расчете на массу) от 30 до 300%.
10. Способ получения полимера, содержащего группу сульфоновой кислоты, который включает в себя гидролиз фторсульфонильных групп в полимере, содержащем фторсульфонильные группы, как определено в любом из пп. 1-4, в группы сульфоновой кислоты в форме соли, или формирование групп сульфоновой кислоты в форме соли в группы сульфоновой кислоты в кислотной форме.
11. Способ получения полимера, содержащего группы сульфоновой кислоты, по п. 10, в котором полимер, содержащий группы сульфоновой кислоты, после гидролиза или превращения в кислотную форму обрабатывают раствором перекиси водорода.
12. Жидкая композиция, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9, и жидкую среду.
13. Мембрана, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, по любому из пп. 5-9.
14. Мембрана по п. 13, которая дополнительно содержит армирующий материал.
15. Способ получения мембраны, который включает в себя нанесение жидкой композиции по п. 12, на подложку с последующей сушкой.
16. Способ получения мембраны, который включает в себя экструдирование полимера, содержащего фторсульфонильную группу, как определено в любом из пп. 1-4, в форму мембраны и преобразование фторсульфонильных групп в группы сульфоновой кислоты.
17. Способ получения мембраны, который включает в себя пропитку армирующего материала жидкой композицией по п. 12 с последующей сушкой.
18. Мембрана из полимерного электролита, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
19. Слой катализатора, который содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9, и катализатор.
20. Узел мембрана/электрод, в котором, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из слоя катализатора катода, слоя катализатора анода и мембраны из полимерного электролита, содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
21. Топливный элемент с полимерным электролитом, имеющий узел мембрана/электрод, как определено в п. 20.
22. Катионообменная мембрана для электролиза хлорида щелочного металла, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
23. Ионообменная мембрана для электролиза воды, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
24. Диафрагма для вторичного топливного элемента окислительно-восстановительного потока, которая содержит полимер, содержащий группы сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
25. Ионообменная мембрана для электрохимического водородного насоса, которая содержит полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, как определено в любом из пп. 5-9.
26. Фторуглеродный полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, в кислотной форме, который имеет коэффициент проницаемости для газообразного водорода не более 2,9×10-9 см3·см/(с·см2·см рт. ст.) в условиях температуры 80°C и относительной влажности 10%.
27. Фторуглеродный полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, в кислотной форме по п. 26, который имеет ионообменную емкость по меньшей мере 0,9 мэкв/г сухой смолы.
28. Мембрана из полимерного электролита, которая содержит фторуглеродный полимер, содержащий группу сульфоновой кислоты, в кислотной форме, как определено в п. 26 или 27.
29. Мембрана из полимерного электролита по п. 28, которая имеет толщину от 5 до 200 мкм.
