磺化聚醚醚酮〔Sulfonated Poly(ether ether ketone)，簡(jiǎn)稱SPEEK〕是一種具有優(yōu)秀性能功能性聚合物，其分子結(jié)構(gòu)基于聚醚醚酮〔Poly(ether ether ketone)，簡(jiǎn)稱PEEK〕。PEEK是一種性能很好熱塑性工程塑料，而通過(guò)于主鏈上引入磺酸基團(tuán)〔SO?H〕，SPEEK不僅保留了PEEK基本特性，還賦予其更大量用途，特別是于質(zhì)子交換膜燃料電池〔PEMFC〕、電化學(xué)器件還有水處理行業(yè)。
基本結(jié)構(gòu)
SPEEK主鏈結(jié)構(gòu)和PEEK相同，由交替苯環(huán)、酮基構(gòu)成。其重復(fù)單元可以表示為：
\ \left C_6H_4COC_6H_4 \right_n \
其中，n代表聚合度。而于SPEEK中，部分或全部苯環(huán)上氫原子被磺酸基〔SO?H〕取代，形成磺化側(cè)鏈。根據(jù)磺化程度不同，SPEEK可以分為不同類型結(jié)構(gòu)，通常用“SO?H占苯環(huán)取代基比例”來(lái)描述，如25%、50%、75%。
例如，當(dāng)每個(gè)苯環(huán)上有兩個(gè)氫被磺酸基取代時(shí)，對(duì)應(yīng)化學(xué)結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)化表示為：
\ \left C_6H_3(SO?H)COC_6H_3(SO?H) \right_n \
這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使SPEEK兼具優(yōu)良機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)固性，和此同時(shí)含優(yōu)良離子傳導(dǎo)能力。
特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)
SPEEK結(jié)構(gòu)使其含以下顯著特點(diǎn)：
1. 高耐熱性：SPEEK繼承了PEEK耐高溫性能，于200℃以上環(huán)境中依然保持穩(wěn)固。
2. 優(yōu)秀化學(xué)穩(wěn)固性：對(duì)酸堿環(huán)境有很強(qiáng)抵抗能力。
3. 優(yōu)良離子傳導(dǎo)性：磺酸基存于使其作為一種優(yōu)秀質(zhì)子導(dǎo)體材料。
4. 易加工性：可通過(guò)注塑、擠出方式成型。
SPEEK結(jié)構(gòu)式是其性能基礎(chǔ)，通過(guò)調(diào)控磺化程度，可以滿足許多特殊用途需求。這一材料研究和發(fā)展，正于推動(dòng)清潔能源技術(shù)進(jìn)步。
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