梳型磺化聚醚醚酮的合成及性质：原子转移自由基聚合法

"这篇论文是关于使用原子转移自由基聚合法（Atom Transfer Radical Polymerization, ATRP）合成梳型磺化聚醚醚酮（sulfonated poly(ether ether ketone), S-PEEK）的研究。作者谢红梅、吴舒鸿等人首先通过缩聚反应，以二氟二苯甲酮、双酚A和邻甲基氢醌为原料制备聚醚醚酮(PEEK)。接着，他们对PEEK进行修饰，生成含有异丙基溴侧基的PEEK，作为ATRP的大分子引发剂。利用ATRP技术，在PEEK主链上成功接枝了聚苯乙烯磺酸钠侧链，从而得到PEEK-g-StSO3Na梳型接枝聚合物。该聚合物的结构通过FTIR、1H NMR、TG和SEM等分析手段进行了表征，并评估了其亲水疏水微相分离结构、离子交换容量（IEC）、电导率和溶胀率。结果显示，PEEK-g-StSO3Na具有良好的离子传输性能，其电导率与商业化Nafion 117相当，但溶胀率更低，显示了潜在的优异性能。" 这篇论文详细探讨了通过原子转移自由基聚合法合成梳型磺化聚醚醚酮的过程和性质。聚醚醚酮(PEEK)是一种高性能热塑性聚合物，广泛应用于航空、汽车、电子等领域。磺化PEEK因其出色的离子传导性和耐热性，常用于质子交换膜燃料电池。在本文中，研究人员首先通过缩聚反应合成了PEEK，然后通过化学修饰引入异丙基溴侧基，使其成为ATRP反应的引发剂。这一过程使得聚苯乙烯磺酸钠能够精确控制地接枝到PEEK主链上，形成梳型结构，提高了材料的离子传导性能。 论文中提到的FTIR（傅里叶变换红外光谱）和1H NMR（氢核磁共振）是用来确认PEEK-g-StSO3Na结构的重要工具，而TG（热重分析）则用来评估材料的热稳定性。SEM（扫描电子显微镜）用于观察材料的微观结构，特别是亲水疏水微相分离情况。实验结果显示，所合成的梳型PEEK-g-StSO3Na膜在保持较高电导率的同时，其溶胀率相对较低，这表明其在燃料电池应用中可能具有更优的性能表现，尤其是在降低膜的溶胀方面，这对提高电池的长期稳定性和效率至关重要。 此外，文章还比较了梳型PEEK-g-StSO3Na与主链型磺化PEEK（S-PEEK）的离子透过性能，表明梳型结构可能在离子传输方面具有优势。这一发现对于优化磺化聚合物的设计和改进燃料电池的性能具有重要意义，为开发新型高性能质子交换膜提供了新的策略。 这篇论文展示了通过精细调控的ATRP技术来合成具有特定性能的梳型磺化PEEK，这种材料不仅在结构上有创新，而且在功能上也表现出优良的电导性和稳定性，有望在能源领域，特别是燃料电池技术中发挥重要作用。