带有三联吡啶侧基的长寿命全氟磺酸质子膜及制备方法与流程

1.带有三联吡啶侧基的长寿命全氟磺酸质子膜，其特征在于，质子膜组分包括带有三联吡啶侧基的全氟离子聚合物，所述聚合物的结构如式(i)所示：

2.根据权利要求1所述的长寿命全氟磺酸质子膜，其特征在于，m为0～3的整数，n为1～3的整数；进一步优选的，m为0或1，n为2；优选的(x+y)/(x+y+z)＝0.15～0.45，y/(y+z)＝0.26～0.35。优选的，式(ⅰ)聚合物的数均分子量为20～100万，进一步优选为20～60万，更进一步优选为30～50万。

3.根据权利要求1所述的长寿命全氟磺酸质子膜，其特征在于，r1～r11基团分别独立的为-nh2、-ch2nh2、-ph、-phnh2、-phcooh、-cl、-o-ch3、-ch3、-h、-f、-br、ch3ch2-、(ch3)2ch-、或(ch3)3c-。

4.根据权利要求1～3任一项所述的长寿命全氟磺酸质子膜，其特征在于，所述聚合物的制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求1～3任一项所述的长寿命全氟磺酸质子膜，其特征在于，所述质子交换膜的离子交换容量为0.8～1.8mmol/g，离子电导率为60～200ms/cm，热降解温度为200～400℃，fenton试验测试200h后，离子电导率保留率在93％以上。优选的，所述质子交换膜的离子交换容量为0.95～1.36mmol/g，离子电导率为70～110ms/cm，热降解温度为290～315℃，fenton试验测试200h后，离子电导率保留率在93～98％。优选的，所述质子交换膜的厚度为10～200μm。

6.权利要求1～5任一项所述的长寿命全氟磺酸质子膜的制备方法，其特征在于，将如式(ⅰ)结构所示的带有三吡啶侧基的全氟离子聚合物溶于有机溶剂中得到全氟离子聚合物溶液，然后采用溶液流延法直接制备全氟磺酸质子交换膜：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，全氟离子聚合物溶液的质量分数为5～35wt％，优选为10～25wt％；

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，带有吡啶侧基的全氟离子聚合物在复合质子膜中的质量占比大于等于5％。优选的大于等于10％。

9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述溶液流延法的步骤为：将全氟离子聚合物溶液或全氟离子聚合物复合溶液涂覆在石英表面皿上，于80～90℃预干燥后，置于140～150℃干燥90～100min，取出脱模。

10.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述复合质子膜的离子交换容量为0.95～1.0mmol/g，离子电导率为80～85ms/cm，热降解温度为300～310℃，fenton试验测试200h后，离子电导率保留率在90％～95％。