CN103159889A - 互穿网络聚合物及其制备方法 - Google Patents
互穿网络聚合物及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103159889A CN103159889A CN2011104236560A CN201110423656A CN103159889A CN 103159889 A CN103159889 A CN 103159889A CN 2011104236560 A CN2011104236560 A CN 2011104236560A CN 201110423656 A CN201110423656 A CN 201110423656A CN 103159889 A CN103159889 A CN 103159889A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- monomer
- net polymer
- interpenetrating net
- equal
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 51
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 118
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims abstract description 24
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims abstract description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 39
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims description 18
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 14
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 11
- PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 2,2-Bis(hydroxymethyl)propionic acid Chemical group OCC(C)(CO)C(O)=O PTBDIHRZYDMNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 claims description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 5
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 claims description 5
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 5
- 239000012956 1-hydroxycyclohexylphenyl-ketone Substances 0.000 claims description 3
- WNORZIRJJLYFFF-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclopropan-1-one Chemical group CC1CC1=O WNORZIRJJLYFFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 241000555268 Dendroides Species 0.000 claims description 3
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N bis[2-(1-hydroxycyclohexyl)phenyl]methanone Chemical group C=1C=CC=C(C(=O)C=2C(=CC=CC=2)C2(O)CCCCC2)C=1C1(O)CCCCC1 MQDJYUACMFCOFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 125000004368 propenyl group Chemical group C(=CC)* 0.000 claims description 3
- 125000004417 unsaturated alkyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 235000021122 unsaturated fatty acids Nutrition 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N acetone Substances CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 2
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 4
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000001595 flow curve Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 1
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001427 mPEG Polymers 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 1
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 1
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F2/00—Processes of polymerisation
- C08F2/46—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation
- C08F2/48—Polymerisation initiated by wave energy or particle radiation by ultraviolet or visible light
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/285—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
- C08F220/286—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety and containing polyethylene oxide in the alcohol moiety, e.g. methoxy polyethylene glycol (meth)acrylate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Abstract
本发明涉及一种互穿网络聚合物，其包括链节，且是由一第一单体
、第二单体以及一引发剂发生聚合反应而得到的，其中，R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；所述第一单体与所述第二单体的质量比小于等于50%。本发明还提供上述互穿网络聚合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：提供所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂；混合所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂，形成一混合物，且该第一单体与第二单体的质量比小于等于50%；以及使所述第一单体、第二单体及所述引发剂发生聚合反应生成所述互穿网络聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种聚合物及其制备方法，尤其涉及一种互穿网络聚合物及其制备方法。
背景技术
随着聚合物材料的研究发展，聚合物材料成为日常生活及工业生产中必不可少的一种材料。聚合物材料具有不易挥发、防爆炸及柔性等优点，所以自从固体电解质的概念提出之后，将聚合物材料用在固体电解质中作为该固体电解质的基体成为研究的重点。
固体电解质中的离子迁移主要发生在该固体电解质的基体聚合物中的不定形区域。所以，该聚合物的结晶度是影响该固体电解质的离子电导率的一个重要因素。该聚合物的结晶度越高，就意味着该聚合物中的具有较高无序程度的不定形区域就越少，该固体电解质的离子迁移率就越低。然，现有的具有 
链节的聚合物存在结晶度较高和热稳定性较差的问题，从而使得应用该聚合物的固体电解质的离子电导率偏低而且热稳定性较差。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种含有
链节且具有较低的结晶度及较好的热稳定性的互穿网络聚合物及其制备方法。
一种互穿网络聚合物，其包括
链节，且是由一第一单体、第二单体以及一引发剂发生聚合反应而得到的，其中，R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；所述第一单体与所述第二单体的质量比小于等于50%。
一种互穿网络聚合物的制备方法，该制备方法包括以下步骤：提供一第一单体、一第二单体以及一引发剂，其中，该第一单体为
，该第二单体为
，且R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，该第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；混合所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂，形成一混合物，且该第一单体与第二单体的质量比小于等于50%；以及使所述第一单体、第二单体及所述引发剂发生聚合反应生成所述互穿网络聚合物。
与现有技术相比较，本发明提供的互穿网络聚合物及由本发明提供的方法制备的互穿网络聚合物中的支链具有较低的结晶度，使得该IPN具有较高的玻璃转化温度，从而使得该IPN具有好的热稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的互穿网络聚合物的制备方法流程图。
图2是本发明实施例提供的互穿网络聚合物的差示扫描量热（DSC）曲线，其中，该IPN使用的聚乙二醇-200双甲基丙烯酸酯（PEG200diA）与甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯（PEG350mA）的质量比不同。
图3是是本发明实施例提供的互穿网络聚合物的热重曲线图，其中，该固体电解质中的PEG200diA与PEG350mA的质量比不同。
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
本发明提供一种互穿网络聚合物（interpenetrating polymer networks, 简称IPN），该IPN是由一第一单体
、一第二单体
以及一引发剂发生聚合反应而得到的。其中，R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，所述第一单体与所述第二单体的质量比小于等于50%。
需要说明的是，本文中的“质量比”指的是两种物质的质量的比值，且该两种物质的质量的比值用百分数表示。因此，该处“第一单体与第二单体的质量比小于等于50%”指的是第一单体的质量与所述第二单体质量的比值小于等于50%，也可以说，第一单体的质量小于等于第二单体的质量的50%。
该IPN为线状IPN，为开环结构，主要呈树枝状。该IPN包括链接。所述第一单体中的R1、R2及第二单体R3可以为不饱和烃基或不饱和脂肪酮基，如，乙烯基（-CH=CH2）、乙炔基（-C≡CH）、丙烯基（-CH=CH-CH3或-(CH3)C=CH2）、丙炔基（-C≡C-CH3）或丙烯酮基（
）。其中，R1、R2及R3可以相同也可以不相同。所述第二单体中的R4可以为烷基或氢原子，如，甲基（-CH3）、乙基（-CH2-CH3）、丙基（-CH2-CH2-CH3或-CH-(CH3)2）。所述第一单体可以为聚乙二醇-200双甲基丙烯酸酯（PEG200diA）；所述第二单体为甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯（PEG350mA）。其中，PEG200diA中的200指的是该单体的分子量大约为200；PEG350mA中的350指的是该单体的分子量大约为350。所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800，优选地，该第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于200且小于等于600。优选地，该第一单体与第二单体的质量比小于等于20%。所述引发剂是用来引发所述第一单体及第二单体产生自由基并发生聚合反应以形成所述互穿网络聚合物的。所述引发剂可以是光引发剂或热引发剂。其中，所述光引发剂可以为1-羟基环己基苯基甲酮（HCPK）、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮（MMMP）或二羟甲基丙酸（DMPA）等。所述热引发剂可以为氯气、溴气、有机过氧化物或偶氮类引发剂等。
该IPN的支链具有较低的结晶度，从而使得IPN的支链具有较低的活性。同时也使得该IPN具有较高的玻璃转化温度，从而使得该IPN具有好的热稳定性及电化学稳定性。若将该IPN应用到固体电解质中，那么该固体电解质就会具有较高的离子电导率，较好的热稳定性及电化学稳定性。
请参阅图1，本发明提供一种上述IPN的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
S10，提供所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂，其中，该第一单体为
，该第二单体为，且R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，该第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；
S20，混合所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂，形成一混合物，且该第一单体与第二单体的质量比小于等于50%；以及
S30，使所述第一单体、第二单体及所述引发剂发生聚合反应生成所述IPN。
所述步骤S10中的引发剂是用来引发所述第一单体及第二单体在后续步骤中产生自由基并发生聚合反应以形成所述IPN的。因此，该引发剂的种类与所述第一单体及第二单体中能够发生聚合的官能团有关，该引发剂要依据所述第一单体及第二单体来确定，不同的第一单体及第二单体能够发生聚合形成互穿网络聚合物所需要的引发剂也可能不相同。所述引发剂的类别也决定后续发生聚合反应的方法。
所述步骤S20可以为：先混合所述第一单体及所述第二单体，再加入所述引发剂，然后再搅拌该三种物质的混合物。其中，所述引发剂的加入量比较小，通常在该步骤S20中，该引发剂与第二单体的质量比小于1%。
当所述引发剂为光引发剂时，所述步骤S30是通过紫外光-原位聚合法制备所述IPN的，该步骤S30具体包括以下分步骤：将所述混合物置于一保护气体中，采用紫外光照射所述混合物使得所述第一单体、第二单体以及光引发剂充分发生聚合反应生成所述IPN；以及加热所述IPN以干燥该IPN。其中，所述保护气体为氮气或惰性气体，惰性气体包括氦气、氖气、氩气、氪气及氙气等气体。所述紫外光照射时间为30分钟～2小时；优选地，紫外光照射时间为45分钟～1.5小时。该紫外光的波长可以为365纳米。所述加热IPN的目的是为了去除在生成该IPN的过程中使用的溶剂，以得到干燥的IPN。所述加热温度为50℃～100℃；优选地，该加热温度为60℃～90℃。所述加热时间为5小时～24小时；优选地，该加热时间为7小时～12小时。
当所述引发剂为热引发剂时，该步骤S30主要是通过热聚合法制备所述IPN。还可以包括以下步骤：将所述混合物置于一保护气体中，加热所述混合物，使得所述第一单体、第二单体以及热引发剂充分发生聚合反应生成所述IPN。其中，该聚合反应的过程中，加热所述混合物的温度小于等于80℃，优选地，该加热温度大于等于40℃，且小于等于70℃，如50℃。加热该混合物的时间以0.5小时～24小时为宜，优选地，该加热时间大于等于1小时，且小于等于12小时，如2小时，8小时等。
当所述IPN主要是由第一单体聚乙二醇双甲基丙烯酸酯（PEGdiA）及第二单体为甲氧基聚乙二醇单丙烯酸酯（PEGmA）聚合而形成，且PEGdiA与PEGmA的分子量分别大于等于100且小于等于800时，该IPN的制备方法可以为：提供所述PEGdiA、PEGmA以及所述引发剂；混合该PEGdiA、PEGmA以及引发剂形成一混合物，且PEG200diA与PEG350mA的质量比小于等于50%；然后，将该混合物置于所述保护气体中，采用紫外光照射所述混合物或加热该混合物使得所述PEGdiA、PEGmA以及引发剂充分发生聚合反应生成所述IPN。
可以理解，所述紫外光-原位聚合法中的紫外光的照射时间，以及热聚合法中的加热温度及加热时间与所述第一单体及第二单体的加入量和种类有关，而且这些参数的设定均是为了所述第一单体及第二单体能够充分发生聚合反应。
下面将结合附图及具体实施例，进一步阐述本发明。
本发明实施例提供一种IPN，该IPN的分子式如下式（1）所示：
式（1）
其中，式（1）中的，该IPN的分子结构呈树枝状，且主要是由PEG350mA和PEG200diA发生紫外光-原位聚合而得到。该IPN的制备方法包括以下步骤：
以一定质量比混合PEG350mA和PEG200diA，然后加入DMPA得到一混合物；将该混合物置于一聚四氟乙烯板上，以波长为365纳米的紫外光（UV），在室温下，氮气环境中照射该混合物60分钟；之后在80℃加热大约8小时就可以使得PEG350mA和PEG200diA完全聚合得到IPN，至此得到所述固体电解质。其中，PEG200diA与PEG350mA的质量比小于等于50%，DMPA与PEG350mA的质量比为0.1%。PEG350Ma、PEG200diA以及DMPA聚合形成所述IPN的反应方程式如下所示：
式（2）
其中，上述化学反应方程式（2）中的下角标a、b、c、x、y、z、o、p、q均为整数。
由于PEG350mA和PEG200diA的含量对该IPN的热力学性能有重要的影响。本实施例通过改变PEG200diA与PEG350mA的质量比，并采用差示扫描量热法（differential scanning calorimetry，缩写DSC）测得该IPN的玻璃转化温度Tg，该DSC法可以同时测得该IPN的晶体熔点温度Tm。其中，PEG200diA与PEG350mA的质量比对该固体电解质的热力学参数的影响如下表1及图2所示。
表1
| PEG200diA与PEG350mA的质量比 | Tg(oC) | Tm(oC) | ΔHm(J/K) |
| 0 | -63.7 | -7.5 | -22.25 |
| 2.5% | -61.1 | -8.0 | -10.69 |
| 12.5% | -57.1 | — | — |
| 25% | -52.8 | — | — |
注：ΔHm为PEG350mA和PEG200diA形成所述IPN的焓变。
从表1及图2可知：玻璃转化温度Tg随着PEG200diA与PEG350mA的质量比的增加而升高，且该玻璃转化温度Tg的温度峰会变得越来越弱，直至PEG200diA与PEG350mA的质量比大于50%时，该玻璃转化温度Tg的温度峰会消失，使得热流曲线趋于呈直线状，使得IPN不会出现玻璃转化温度Tg；这是因为随着PEG200diA与PEG350mA的质量比的增加，IPN的交联程度会越来越高，从而使得IPN的支链的活性也会越来越弱，越来越阻碍离子的迁移。这也就是说，PEG200diA的含量的增加会提高该IPN的支链的交联度，提高该IPN的玻璃转化温度Tg以及降低支链的活性。所以，PEG200diA与PEG350mA的质量比应小于等于50%。
另外，晶体熔点温度Tm仅出现在PEG200diA与PEG350mA的质量比为0%及2.5%时，而且对应的晶体熔点温度Tm分别为-7.5℃及-8℃；这可能是因为该IPN的交联可能会阻碍该IPN的支链有序排列，从而使得该IPN具有较低的结晶度。
另外，请参阅图3，本实施例还通过测量该IPN的热重分析曲线对该IPN的热稳定性进行分析。其中，该图的纵坐标“质量百分数”指的是所述IPN在某一温度下的总质量占其初始质量的质量百分数。从该图中可以看出：该IPN的热稳定性要优于单独的PEG350mA和PEG200diA的热稳定性。该IPN的开始分解温度大概在330℃～350℃。因此，若将该IPN应用到锂离子固体电解质中，那么应用该固体电解质的电池是比较安全的。
本发明实施例提供的IPN的支链具有较低的结晶度，从而使得IPN的支链具有较低的活性。同时，也使得该IPN具有较高的玻璃转化温度，从而使得该IPN具有好的热稳定性及电化学稳定性。若将该IPN应用到固体电解质中，那么该固体电解质就会具有较高的离子电导率，较好的热稳定性及电化学稳定性。另，本发明实施例提供的互穿网络聚合物的制备方法比较简单，易于操作。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (20)
1.一种互穿网络聚合物，其包括 
链节，其特征在于，该互穿网络聚合物是由一第一单体、第二单体
以及一引发剂发生聚合反应而得到的，其中，R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；所述第一单体与所述第二单体的质量比小于等于50%。
2.如权利要求1所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述R1、R2及R3基团为不饱和烃基或不饱和脂肪酮基。
3.如权利要求2所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述R1、R2及R3基团为乙烯基、丙烯基、乙炔基或丙烯酮基。
4.如权利要求1所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于200且小于等于600。
5.如权利要求1所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述引发剂为光引发剂或热引发剂。
6.如权利要求1所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述第一单体为聚乙二醇-200双甲基丙烯酸酯，第二单体为甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯，所述引发剂为二羟甲基丙酸，该互穿网络聚合物的分子式如下所示：
其中，上式中的
。
7.如权利要求1所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述互穿网络聚合物分子结构为开环结构。
8.如权利要求7所述的互穿网络聚合物，其特征在于，所述互穿网络聚合物的分子结构呈树枝状。
9.一种互穿网络聚合物的制备方法，其包括以下步骤：
提供一第一单体、一第二单体以及光引发剂，其中，该第一单体为
，该第二单体为
，且R1、R2及R3均含有基团-C=C-或基团-C≡C-，R4为烷基或氢原子，m及n值为整数，该第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于100且小于等于800；
混合所述第一单体、所述第二单体以及所述引发剂，形成一混合物，且该第一单体与第二单体的质量比小于等于50%；以及
使所述第一单体、第二单体及所述引发剂发生聚合反应生成所述互穿网络聚合物。
10.如权利要求9所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述R1、R2及R3基团为不饱和烃基或不饱和脂肪酮基。
11.如权利要求10所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述R1、R2及R3基团为乙烯基、丙烯基、乙炔基或丙烯酮基。
12.如权利要求9所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述第一单体的分子量及第二单体的分子量分别大于等于200且小于等于600。
13.如权利要求9所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述引发剂为光引发剂，该光引发剂为1-羟基环己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉-1-丙酮或二羟甲基丙酸。
14.如权利要求13所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述生成所述互穿网络聚合物的步骤为：将所述混合物置于一保护气体中，采用紫外光照射所述混合物使得所述第一单体及第二单体发生聚合反应生成互穿网络聚合物。
15.如权利要求14所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述保护气体为氮气或惰性气体。
16.如权利要求14所述的固体电解质的制备方法，其特征在于，所述紫外光照射时间为30分钟～2小时。
17.如权利要求14所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述形成所述混合物的步骤为：将聚乙二醇-200双甲基丙烯酸酯与甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯按照一定比例进行混合；然后加入二羟甲基丙酸进行混合，且二羟甲基丙酸与甲氧基聚乙二醇-350单丙烯酸酯的质量比为0.1%，得到所述混合物。
18.如权利要求9所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述引发剂为热引发剂，该热引发剂为氯气、溴气、有机过氧化物或偶氮类引发剂。
19.如权利要求18所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述生成所述互穿网络聚合物的步骤为：将所述混合物置于一保护气体中，加热所述混合物使得所述第一单体及第二单体发生聚合反应生成互穿网络聚合物。
20.如权利要求19所述的互穿网络聚合物的制备方法，其特征在于，所述加热所述混合物的温度为40℃～80℃，加热时间为0.5小时～24小时。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110423656.0A CN103159889B (zh) | 2011-12-17 | 2011-12-17 | 互穿网络聚合物及其制备方法 |
| TW100148265A TWI452053B (zh) | 2011-12-17 | 2011-12-23 | 互穿型網狀聚合物及其製備方法 |
| US13/653,607 US8642671B2 (en) | 2011-12-17 | 2012-10-17 | Interpenetrating polymer network and method for making the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201110423656.0A CN103159889B (zh) | 2011-12-17 | 2011-12-17 | 互穿网络聚合物及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103159889A true CN103159889A (zh) | 2013-06-19 |
| CN103159889B CN103159889B (zh) | 2015-11-25 |
Family
ID=48583448
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201110423656.0A Active CN103159889B (zh) | 2011-12-17 | 2011-12-17 | 互穿网络聚合物及其制备方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8642671B2 (zh) |
| CN (1) | CN103159889B (zh) |
| TW (1) | TWI452053B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109970960A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-05 | 万华化学集团股份有限公司 | 聚醚二元醇及其在水性互穿网络聚合物乳液中的应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1210548A (zh) * | 1996-12-09 | 1999-03-10 | 大曹株式会社 | 聚醚共聚物及固体聚合物电解质 |
| EP1553117A1 (en) * | 2002-07-23 | 2005-07-13 | Nippon Soda Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte |
| CN1849674A (zh) * | 2003-09-12 | 2006-10-18 | 日本曹达株式会社 | 聚合物固体电解质用组合物、聚合物固体电解质、聚合物、聚合物固体电解质电池、离子导电膜、共聚物及生产该共聚物的方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5102924A (en) * | 1990-08-16 | 1992-04-07 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Polymeric mixtures and process therefor |
| US7342068B2 (en) * | 2003-11-18 | 2008-03-11 | Air Products And Chemicals, Inc. | Aqueous polyurethane dispersion and method for making and using same |
| WO2006031455A2 (en) * | 2004-09-13 | 2006-03-23 | Dow Corning Corporation | Lithography technique using silicone molds |
| US7909867B2 (en) * | 2004-10-05 | 2011-03-22 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Interpenetrating polymer network hydrogel corneal prosthesis |
| JP4939648B2 (ja) * | 2007-05-24 | 2012-05-30 | フジフィルム・マニュファクチュアリング・ヨーロッパ・ベスローテン・フエンノートシャップ | オキシエチレン基を含む膜 |
| CN101918865B (zh) * | 2008-01-14 | 2012-12-26 | 库柏维景国际控股公司 | 可聚合隐形眼镜调配物及自调配物所得的隐形眼镜 |
-
2011
- 2011-12-17 CN CN201110423656.0A patent/CN103159889B/zh active Active
- 2011-12-23 TW TW100148265A patent/TWI452053B/zh active
-
2012
- 2012-10-17 US US13/653,607 patent/US8642671B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1210548A (zh) * | 1996-12-09 | 1999-03-10 | 大曹株式会社 | 聚醚共聚物及固体聚合物电解质 |
| EP1553117A1 (en) * | 2002-07-23 | 2005-07-13 | Nippon Soda Co., Ltd. | Solid polymer electrolyte |
| CN1849674A (zh) * | 2003-09-12 | 2006-10-18 | 日本曹达株式会社 | 聚合物固体电解质用组合物、聚合物固体电解质、聚合物、聚合物固体电解质电池、离子导电膜、共聚物及生产该共聚物的方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109970960A (zh) * | 2017-12-22 | 2019-07-05 | 万华化学集团股份有限公司 | 聚醚二元醇及其在水性互穿网络聚合物乳液中的应用 |
| CN109970960B (zh) * | 2017-12-22 | 2021-06-29 | 万华化学集团股份有限公司 | 聚醚二元醇及其在水性互穿网络聚合物乳液中的应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103159889B (zh) | 2015-11-25 |
| TWI452053B (zh) | 2014-09-11 |
| US8642671B2 (en) | 2014-02-04 |
| TW201326234A (zh) | 2013-07-01 |
| US20130158152A1 (en) | 2013-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hu et al. | Poly (ethylene oxide)-based composite polymer electrolytes embedding with ionic bond modified nanoparticles for all-solid-state lithium-ion battery | |
| CN104078707B (zh) | 一种锂电池用聚合物电解质材料制备方法及应用 | |
| US20120095131A1 (en) | Binder composition for non-aqueous secondary battery electrode | |
| CN105680092B (zh) | 一种固态聚合物电解质及其制备方法 | |
| CN106099181B (zh) | 离子液体聚合物、电解质和锂电池 | |
| CN110699020A (zh) | 聚离子液体胶粘剂及其制备方法 | |
| JP2011506629A (ja) | 室温で架橋可能なイオン伝導性重合体系 | |
| FR2945292B1 (fr) | Reseau interpenetre de polymeres echangeur d'anions, son procede de fabrication et son utilisation | |
| Chen et al. | Supramolecular network structured gel polymer electrolyte with high ionic conductivity for lithium metal batteries | |
| CN104140545A (zh) | 一种离子液体/聚合物电解质膜及其制备方法 | |
| CN108091930B (zh) | 新型单离子聚合物电解质及其制备方法与应用 | |
| Lan et al. | Cross-linked anion exchange membranes with pendent quaternary pyrrolidonium salts for alkaline polymer electrolyte membrane fuel cells | |
| TWI418580B (zh) | 具高質子傳導率之質子交換膜組成物 | |
| CN109232929B (zh) | 一种凝胶聚合物电解质的制备方法及锂离子电池 | |
| He et al. | High conductivity, lithium ion conducting polymer electrolyte based on hydrocarbon backbone with pendent carbonate | |
| CN103165936A (zh) | 固定电解质及使用该固体电解质的锂基电池 | |
| CN108808078B (zh) | 聚酰亚胺无纺布基安全型凝胶电解质材料及其制备方法 | |
| CN103165937A (zh) | 固体电解质及使用该固体电解质的锂基电池 | |
| JP2015516475A (ja) | 高分子電解質組成物、電解質膜、膜電極接合体および燃料電池 | |
| Tuli et al. | Effect of morphology on anion conductive properties in self-assembled polystyrene-based copolymer membranes | |
| Lemus et al. | UV polymerization of room temperature ionic liquids for high temperature PEMs: Study of ionic moieties and crosslinking effects | |
| CN110071328B (zh) | 交联型改性聚乙烯亚胺固态电解质及其应用 | |
| JP6478175B2 (ja) | 高分子重合用組成物、これを用いた高分子、これを用いた高分子電解質膜 | |
| Xue et al. | Crosslinked network solid polymer electrolyte with self‐healing ability and high stability for lithium metal battery | |
| Fu et al. | Dynamic covalent polymers generated from X‐yne click polymerization |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |