PL230754B1 - Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny - Google Patents

Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny

Info

Publication number
PL230754B1
PL230754B1 PL413615A PL41361515A PL230754B1 PL 230754 B1 PL230754 B1 PL 230754B1 PL 413615 A PL413615 A PL 413615A PL 41361515 A PL41361515 A PL 41361515A PL 230754 B1 PL230754 B1 PL 230754B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
mixture
ionic liquid
formula
reactive
membrane
Prior art date
Application number
PL413615A
Other languages
English (en)
Other versions
PL413615A1 (pl
Inventor
Jarosław PRZYBYLSKI
Jarosław Przybylski
Janusz Kozakiewicz
Krystyna SYLWESTRZAK
Krystyna Sylwestrzak
Bartosz Humankiewicz
Andrzej CZERWIŃSKI
Andrzej Czerwiński
Anna Wiśniewska
Witold SARNA
Witold Sarna
Original Assignee
Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego
Univ Warszawski
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego, Univ Warszawski filed Critical Inst Chemii Przemyslowej Im Prof Ignacego Moscickiego
Priority to PL413615A priority Critical patent/PL230754B1/pl
Publication of PL413615A1 publication Critical patent/PL413615A1/pl
Publication of PL230754B1 publication Critical patent/PL230754B1/pl

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest utwardzalna ciekła kompozycja na bazie poliuretanów przeznaczona do otrzymywania membran przewodzących prąd elektryczny. Membrany takie przeznaczone są zwłaszcza do zastosowania w bateriach litowych.
Ciekłe kompozycje na bazie poliuretanów są wykorzystywane najczęściej jako materiały powłokowe lub adhezyjne, ale w literaturze przedmiotowej są również opisane takie kompozycje przeznaczone do otrzymywania membran, w tym membran przewodzących prąd elektryczny. Podstawowymi składnikami utwardzalnych ciekłych kompozycji na bazie poliuretanów są najczęściej prepolimery poliuretanowe o łańcuchach zakończonych reaktywnymi ugrupowaniami akrylowymi lub winylowymi i ewentualnie także reaktywne rozcieńczalniki takie jak monomery lub oligomery akrylowe lub winylowe. Kompozycje takie utwardzalne promieniowaniem UV opisano np. w artykułach BK Kim. KH Lee. HD Kim, J. Polym. Sci. 1996, 60, 799-805 oraz C Decker. K Moussa., Die Makromolekulare Chemie. 1991, 192, 507-522. Kompozycje zawierające dodatkowo sole litu w zastosowaniu do otrzymywania membran przewodzących prąd elektryczny opisano np. w artykułach: Journal of Power Sources 84 _ 1999.12-23. Polymer2002,43, 681-691. Journal of’Power Sources 160 (2006) 609-620, czy Materials Research Bulletin 2006, 41,1023-1037. Po utwardzeniu kompozycje te tworzyły membrany wykazujące dobre właściwości mechaniczne, ale jednocześnie niskie przewodnictwo właściwe, co praktycznie uniemożliwiało ich zastosowanie w bateriach litowych. Membrany o bardzo dobrym przewodnictwie właściwym uzyskano natomiast z utwardzalnych kompozycji zawierających prepolimer poliuretanowy o łańcuchach zakończonych ugrupowaniami akrylowymi, sól litu oraz niereaktywną ciecz jonową (jak opisano w European Polimer Journal 2008, 44, 2153-2161). Membrany otrzymywane zgodnie z tym opisem charakteryzowały się dobrym przewodnictwem elektrycznym, ale problemem było wypacanie się z nich cieczy jonowych w trakcie pracy w bateriach litowych. W opisie patentowym PL 219277 B1 przedstawiono sposób wytwarzania kompozytów przewodzących prąd elektryczny z utwardzalnych ciekłych kompozycji na bazie poliuretanów o specyficznej strukturze zawierających sole litu oraz niereaktywne ciecze jonowe jako rozcieńczalniki. Także w tym przypadku problemem było stopniowe wypacanie się cieczy jonowych z membran, stwierdzone w trakcie ich pracy w bateriach litowych.
W opisie patentowym USA 2007/0194275 A1 opisano możliwość zastosowania rozcieńczalników ciekłych dla utwardzalnych kompozycji na bazie polimerów, ale zgodnie z tym opisem niezbędnym składnikiem takich kompozycji są - obok reaktywnych cieczy jonowych i polimerów - związki małocząsteczkowe (monomery) zdolne do kopolimeryzacji z cieczami jonowymi. Obecność monomerów, które nie są rozpuszczalnikami soli litu, praktycznie uniemożliwia wprowadzenie tych soli do kompozycji, co oznacza brak możliwości wykorzystania tych kompozycji do otrzymywania membran przewodzących prąd elektryczny, nadających się do stosowania w bateriach litowych. W związku z tym kompozycje opisane w tym dokumencie są przeznaczone do wykorzystania jedynie jako kleje, materiały powłokowe lub środki antystatyczne. Nie zawierają one soli litu, a więc nie mogą być wykorzystane do otrzymywania membran przewodzących prąd elektryczny, stosowanych w bateriach litowych.
Celem wynalazku było zaprojektowanie takiego składu utwardzalnej ciekłej kompozycji poliuretanowej przeznaczonej do otrzymywania membran przewodzących prąd elektryczny i nadających się do zastosowania w bateriach litowych, który umożliwiłby zminimalizowanie problemu wypacania się cieczy jonowych z membrany w trakcie jej pracy w baterii litowej. Osiągnięcie tego celu okazało się możliwie dzięki zastosowaniu, jako rozcieńczalników w kompozycji, reaktywnych cieczy jonowych lub ich mieszanin z niereaktywnymi cieczami jonowymi.
Według wynalazku, utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny, zawierająca prepolimer poliuretanowy, diol zawierający co najmniej jedno wiązanie nienasycone, sól litu, fotoinicjator i rozcieńczalnik będący cieczą jonową lub mieszaniną cieczy jonowych lub zawierający ciecz jonową lub mieszaninę cieczy jonowych, charakteryzuje się tym, że ciecz jonową stanowi związek o wzorze ogólnym N+X‘ lub mieszanina związków o wzorze ogólnym N+X, gdzie N+ oznacza kation alkilenoamoniowy, alkilenoimidazoliowy, N-alkilenopirydyniowy, N-alkilenopirolidyniowy, benzalkileniowy, alkilenosulfoniowy, alkilenofosfoniowy, a X- oznacza anion CF3SO3-, PFe, BF4“, CH3C6H4SO3-, N(CF3SO2)2-, B(C2O4)2-, BF2(C2O4)“, N(FSO2)2- lub mieszanina związku o wzorze ogólnym N+X‘ ze związkiem o wzorze ogólnym M+X‘, lub mieszanina związków o wzorze N+X‘ z mieszaniną związków o wzorze M+X‘, gdzie M+ oznacza kation alkiloamoniowy, N-alkiloimidazoliowy, Nalkilo-pirydyniowy, N-alkilopirolidyniowy, benzalkoniowy, alkilosulfoniowy, alkilofosfoniowy a X-oznacza anion CF3SO3-, PF6“, BF4 -, CH3C6H4SO3-, N(CF3SO2)2-, B(C2O4)2-, BF2(C2O4)_, N(FSO2)2-
PL 230 754 Β1
Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa według wynalazku korzystnie zawiera ciecz jonową o wzorze N+X‘, w którym kationem jest kation diallilodimetyloamoniowy, 1-(3-akryloksypropylo)-3-winyloimidazoliowy, (winylobenzylo)trimetyloamoniowy lub 1-allilo-3-metyloimidazoliowy.
Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa według wynalazku korzystnie zawiera dodatkowo jeden związek lub więcej związków z grupy następujących: węglan etylenu, węglan propylenu, węglan dimetylu.
Zastosowane w kompozycji według wynalazku reaktywne ciecze jonowe, w odróżnieniu od tradycyjnie stosowanych niereaktywnych cieczy jonowych, wykazują zdolność do współtworzenia membrany pod wpływem promieniowania UV. Obecne w ich strukturze co najmniej jedno wiązanie nienasycone jest zdolne do współsieciowania z wiązaniami nienasyconymi w łańcuchu poliuretanu, powstającego z prepolimeru poliuretanowego i diolu zawierającego co najmniej jedno wiązanie nienasycone. Zastosowanie reaktywnej cieczy jonowej wiążącej się z polimerem powoduje całkowite wyeliminowanie lub znaczące zmniejszenie zjawiska wypacania cieczy jonowych z membrany.
Utwardzalne ciekłe kompozycje poliuretanowe według wynalazku oraz uzyskany efekt ilustrują poniższe przykłady.
Przykład 1
Do mieszaniny zawierającej 0,50 g soli litu L1CF3SO3, 1,50 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie trifluorometanosulfonian diallilodimetyloamoniowy i wzorze (CH2=CH-CH2)2N+(CH3)2 CF3SO3-, dodano 10,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającej 13,0% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 5000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 5600 zawierającej 30% polisiloksanodiolu z 4,4'-diizocyjanianem difenylometanu (MDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 11/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 1,10 g 2-buten-1,4-diolu, 0,04 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,40 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 125°C a następnie naświetlano promieniowaniem UVdo uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 5,22 χ 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie tritluorometanosulfonianu diallilodimetyloamoniowego w membranie zlikwidowało w 100% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4H8N+(CH3)CH2CH2CH2CH3N(CF3SO2)2_.
Przykład 2
Do mieszaniny zawierającej 1,50 g soli litu LiN(CF3SO2)2 oraz 1,50 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie bis(trifluorometylosulfonylo)imidek diallilodimetyloamoniowy i wzorze (CH2=CH-CH2)2N+(CH3)2 N(CF3SO2)2- dodano 3,3 g 70% roztworu reaktywnej, zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie bis(trifluorometylosulfonylo)imidek (winylobenzylo)-trimetyloamoniowy i wzorze CH2=CH-C6H4CH2N+(CH3)3 N(CF3SO2)2- w węglanie dimetylu mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 9,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 3,5% wolnych nieprzereagowanych grup NCO. Prepolimerten otrzymano w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 2500, zawierającej 20% polisiloksanodiolu, z mieszaniną 2,4- i 2,6-diizocyjanianu toluilenu (TDI) zawierającą w stosunku wagowym: 80% izomeru 2,4- i 20% izomeru 2,6-, przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych do izocyjanianowych wynoszącego 1,7/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 1,35 g 7-okten-1,2-diol, 0,10 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,30 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 120°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 3,65 x 103 Scm1. Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie bis(trifluorometylosulfonylo)imidku diallilodimetyloamoniowego i bis(trifluorometylosulfonylo)imidku (winylobenzylo)trimetyloamoniowego w membranie zlikwidowało w 100% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porówna
PL 230 754 Β1 niu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4H8N+(CH3)CH2CH2CH2CH3, N(CF3SO2)2-.
Przykład 3
Do mieszaniny zawierającej 0,56 g soli litu LiN(CF3SO2)2 oraz 6,50 g niereaktywnej cieczy jonowej bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4HsN+(CH3)CH2CH2CH2CH3 N(CF3SO2)2 dodano 13,50 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoimidazoliowy, cieczy jonowej o nazwie bis(trifluorometylosulfonylo)imidek 1-allilo-3-metyloimidazoliowy i wzorze CH2=CH-CH2C3H3N2+CH3 N(CF3SO2)2 mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 2,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 11,0% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 2500 zawierającej 45,6% polisiloksanodiolu z izocyjanianem 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylo-cykloheksylu (IPDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych do izocyjanianowych wynoszącego 5/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 0,22 g 1-buten-3,4-diolu, 0,02 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,80 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 100°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 1,34 χ 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-allilo-3-metyloimidazoliowego w membranie zmniejszyło o 81% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4H8Nł(CH3)CH2CH2CH2CH3N(CF3SO2)2_.
Przykład 4
Do mieszaniny zawierającej 180 g soli litu LiN(CF3SO2)2 oraz 7,20 g niereaktywnej cieczy jonowej bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4H8N+(CH3)CH2CH2CH2CH3 N(CF3SO2)2- dodano 2,70 g 66% roztworu reaktywnej zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie bis(trifluorometylosulfonylo)imidek (winylobenzylo)trimetyloamoniowy i wzorze CH2=CH-C6H4CH2N+(CH3)3 N(CF3SO2)2- w węglanie dimetylu mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 7,20 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 11,0% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 2500 zawierającej 45,6% polisiloksanodiolu z 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylo-cykloheksylu (IPDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 5/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 0,79 g 2-buten-1,4-diolu, 0,07 g laurynianu dibutylocyny oraz 1,05 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 130°C a następnie naświetlano promieniowaniem UVdo uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 4,23 χ 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie bis(trifluorometylosulfonylo)imidku (winylobenzylo)trimetyloamoniowego w membranie zmniejszyło o 84% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - bis(trifluorometylosulfonylo)imidku 1-butylo-1-metylopirolidyniowego o wzorze C4H8Nł(CH3)CH2CH2CH2CH3 N(CF3SO2)2-.
Przykład 5
Do mieszaniny zawierającej 0,30 g soli litu LiPFs oraz 0,50 g niereaktywnej cieczy jonowej heksafluorofosforanu didecylodimetyloamoniowego o wzorze [CH3(CH2)9]2N+(CH3)2 PFe-dodano 3,00 g 50% roztworu reaktywnej, zawierającej kation alkilenofosfoniowy, cieczy jonowej o nazwie heksafluorofosforan 4-winylobenzylotrioktylofosfoniowy i wzorze CH2=CH-C6H4CH2P+[(CH2)7CH3]3 PFe w węglanie propylenu mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 6,20 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 4,5% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 800 zawierającej 50% polisiloksanodiolu z 3-izocyjanianometylo-3,5,5-trimetylo-cyklohek
PL 230 754 Β1 sylu (IPDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 2/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 0,76 g 1,5-heksadien-3,4-diol, 0,04 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,33 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 150°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 4,23 x 10‘3 Scm1. Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie heksafluorofosforanu 4-winylobenzylotrioktylofosfoniowego w membranie zmniejszyło o 75% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - heksafluorofosforanu didecylodimetyloamoniowego o wzorze [ΟΗ3(ΟΗ2)9]2Ν+(ΟΗ3)2 PFe-.
Przykład 6
Do mieszaniny zawierającej 0,40 g soli litu LiCF3SO3 oraz 1,00 g niereaktywnej cieczy jonowej trifluorometanosulfonianu 1-butylo-3-metyloimidazoliowego o wzorze C3H3N2+(CH3)CH2CH2CH2CH3 CF3SO3- dodano 2,00 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie trifluorometanosulfonian diallilodimetyloamoniowy i wzorze (CH2=CH-CH2)2N+(CH3)2 CF3SO3 mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 30,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 13,0% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 5000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 5600 zawierającej 30% polisiloksanodiolu z 4,4'-diizocyjanianem difenylometanu (MDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 11/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 3,17 g 2-buten-1,4-diolu, 0,09 g laurynianu dibutylocyny oraz 1,20 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 180°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 0,92 x 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie trifluorometanosulfonianu diallilodimetyloamoniowego w membranie zmniejszyło o 92% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej -trifluorometanosulfonianu 1-butylo-3-metyloimidazoliowego o wzorze C3H3N2+(CH3)-CH2CH2CH2CH3 CF3SO3“.
Przykład 7
Do mieszaniny zawierającej 0,60 g soli litu L1BF4 oraz 5,00 g niereaktywnej cieczy jonowej tetrafluoroboranu 1-butylo-4-metylopirydyniowego o wzorze C5H4N+(CH3)CH2CH2CH2CH3 BF4- i 1,20 g węglanu propylenu dodano 6,80 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenopirydyniowy cieczy jonowej o nazwie tetrafluoroboran 1-butylo 4-winylopirydyniowy i wzorze CH2=CH-C5H4N+(CH2)3CH3 BF4- mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 25,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 10,5% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 500 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 800 zawierającej 70% polisiloksanodiolu z 4,4'-diizocyjanianem dicykloheksylometanu (HMDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 3/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 10,27 g 7-okten-1,2-diol, 0,07 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,91 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 140°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 2,45 x10‘3 Scm-1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie tetrafluoroboranu 4-winylopirydyniowego w membranie zmniejszyło o 57% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - tetrafluoroboranu 1-butylo-4-metylopirydyniowego o wzorze C5H4N+(CH3)CH2CH2CH2CH3 BF4-
PL 230 754 Β1
Przykład 8
Do mieszaniny zawierającej 1,20 g soli litu LiB(C2O4)2 oraz 5,00 g niereaktywnej cieczy jonowej bis-szczawianoboranu benzalkoniowego o wzorze C6H5CH2N+(CH3)3 B(C2Cu)2 i 5,00 g węglanu propylenu dodano 9,70 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoimidazoliowy, cieczy jonowej o nazwie bisszczawianoboran 1-(3-akryloksypropylo)-3-metyloimidazoliowy i wzorze CH2=CHCO2(CH2)3C3H3N2+ CH3 B(C2O4)2 mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 12,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 6,9% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1500 i polioksypropylenodiolu o masie cząsteczkowej 2500 zawierającej 40% polioksypropylenodiolu z diizocyjanianem a-tetrametylo m-ksylilenu (TMXDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 3,5/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 3,82 g 2-(alliloksymetylo)-2-etylo-1,3-propandiol, 0,13 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,11 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 80°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 3,45 x 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie bis-szczawianoboranu 1-(3-akryloksypropylo)-3-metyloimidazoliowego w membranie zmniejszyło o 59% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - bis-szczawianoboranu benzalkoniowego o wzorze CeHsChhN^CHsh, 6(0204)2”.
Przykład 9
Do mieszaniny zawierającej 0,31 g soli litu LiBF2(C2O4) oraz 0,20 g niereaktywnej cieczy jonowej difluoroszczawianoboranu tributylometylolofosfoniowego o wzorze CH3P+[(CH2)3CH3]3, BF2(C2O4) i 0,31 g węglanu dietylu dodano 4,3 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoimidazoliowy, cieczy jonowej o nazwie difluoroszczawianoboran 1-(3-akryloksypropylo)-3-winyloimidazoliowy i wzorze CH2=CHCO2(CH2)3C3H3N2+CH=CH2 BF2(C2O4)- mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 45,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 3,5% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 1000 i polisiloksanodiolu o masie cząsteczkowej 2500 zawierającej 20% polisiloksanodiolu z mieszaniną 2,4- i 2,6-diizocyjanianu toluilenu (TDI) zawierającym poszczególne izomery w stosunku wagowym 80% izomeru 2,4- i 20% izomeru 2,6- przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 1,7/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia. Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 6,76 g 7-okten-1,2-diol, 0,16 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,38 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 70°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 0,87 χ 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-HN ISO 177 wykazały, że zastosowanie difluoroszczawianoboranu 1-(3-akryloksypropylo)-3-winyloimidazoliowego w membranie zmniejszyło o 94% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - difluoroszczawianoboranu tributylometylolofosfoniowego o wzorze CH3P+[(CH2)3CH3]3 BP2(C2O4)_.
Przykład 10
Do mieszaniny zawierającej 0,04 g soli litu L1CH3C6H4SO3 oraz 0,01 g niereaktywnej cieczy jonowej p-toluenosulfonianu didecylodimetyloamoniowego o wzorze [CH3(CH2)9N+(CH3)2 CH3C6H4SO3 i 0,02 g węglanu dietylu dodano 0,03 g reaktywnej, zawierającej kation alkilenoamoniowy, cieczy jonowej o nazwie p-toluenosulfonian 1-(2-metakryloksyetylo)trimetyloamoniowy i wzorze CH2=C(CH3)CO2CH2CH2N+(CH3)3 CH3C6H4SO3- mieszając intensywnie do ujednorodnienia. Do otrzymanej mieszaniny dodano 50,00 g prepolimeru poliuretanowego zawierającego 8,3% wolnych nieprzereagowanych grup NCO otrzymanego w reakcji mieszaniny polioksyetylenodiolu o masie cząsteczkowej 3500 i polioksybutylenodiolu o masie cząsteczkowej 800 zawierającej 20% polioksybutylenodiolu z 1,6-diizocyjanianem heksametylenu (HDI) przy zastosowaniu stosunku molowego grup hydroksylowych od izocyjanianowych wynoszącego 3/1. Wszystkie składniki mieszano intensywnie w celu ujednorodnienia.
PL 230 754 Β1
Następnie do otrzymanej mieszaniny dodano utwardzacz zawierający 11,54 g 3-alliloksy-1,2-propandiol, 0,35 g laurynianu dibutylocyny oraz 0,02 g fotoinicjatora Irgacure 2022. Po dokładnym wymieszaniu otrzymaną kompozycję naniesiono na podłoże antyadhezyjne i wygrzewano w temperaturze 125°C a następnie naświetlano promieniowaniem UV do uzyskania pyłosuchości powierzchni folii określonej według PN-97/C-81519. Otrzymano przewodzący prąd elektryczny kompozyt w postaci elastycznej membrany o przewodnictwie właściwym wynoszącym 0,09 x 103 Scm1.
Wyniki badań według PN-EN ISO 177 wykazały, że zastosowanie p-toluenosulfonianu 1-(2-metakryloksyetylo)trimetyloamoniowego w membranie zmniejszyło o 50% zjawisko wypacania cieczy jonowej z membrany w porównaniu do membrany, w której zastosowano taką samą ilość niereaktywnej cieczy jonowej - p-toluenosulfonianu didecylodimetyloamoniowego o wzorze [CH3(CH2)9N+(CH3)2 CH3C6H4SO3“.

Claims (3)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny, zawierająca prepolimer poliuretanowy, diol zawierający co najmniej jedno wiązanie nienasycone, sól litu, fotoinicjator i rozcieńczalnik będący cieczą jonową lub mieszaniną cieczy jonowych lub zawierający ciecz jonową lub mieszaninę cieczy jonowych, znamienna tym, że ciecz jonową stanowi związek o wzorze ogólnym N+X‘ lub mieszanina związków o wzorze ogólnym N+X‘, gdzie N+ oznacza kation alkilenoamoniowy, alkilenoimidazoliowy, N-alkilenopirydyniowy, N-alkilenopirolidyniowy, benzalkileniowy, alkilenosulfoniowy, alkilenofosfoniowy, a X- oznacza anion CF3SO3 , PFe , BF4 , CH3CeH4SO3 , N(CF3SO2)2 , B(C2O4)2 , BF2(C2O4) , N(FSO2)2- lub mieszanina związku o wzorze ogólnym N+X‘ ze związkiem o wzorze ogólnym M+X‘, lub mieszanina związków o wzorze N+X‘ z mieszaniną związków o wzorze M+X‘, gdzie M+ oznacza kation alkiloamoniowy, N-alkiloimidazoliowy, N-alkilopirydyniowy, N-alkilopirolidyniowy, benzalkoniowy, alkilosulfoniowy, alkilofosfoniowy a X- oznacza anion CF3SO3 -, PFe-, BF4-, CH3CeH4SO3 -, N(CF3SO2)2-, B(C2O4)2-, BF2(C2O4)-, N(FSO2)2-.
  2. 2. Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa według zastrz. 1, znamienna tym, że ciecz jonowa o wzorze ogólnym N+X‘ zawiera kation diallilodimetyloamoniowy, 1-(3-akryloksypropylo)-3-winyloimidazoliowy, (winylobenzylo)trimetyloamoniowy lub 1-allilo-3-metyloimidazoliowy.
  3. 3. Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa według zastrz. 1, znamienna tym, że zawiera dodatkowo jeden związek lub więcej związków z grupy następujących: węglan etylenu, węglan propylenu, węglan dimetylu.
PL413615A 2015-08-21 2015-08-21 Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny PL230754B1 (pl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413615A PL230754B1 (pl) 2015-08-21 2015-08-21 Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL413615A PL230754B1 (pl) 2015-08-21 2015-08-21 Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL413615A1 PL413615A1 (pl) 2017-02-27
PL230754B1 true PL230754B1 (pl) 2018-12-31

Family

ID=58091974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL413615A PL230754B1 (pl) 2015-08-21 2015-08-21 Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL230754B1 (pl)

Also Published As

Publication number Publication date
PL413615A1 (pl) 2017-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3153535B1 (en) Polyurethane-modified epoxy resin, method for producing same, epoxy resin composition and cured product
CA3032309C (en) Actinic radiation-curable urethane/urea-containing aerospace coatings and sealants
CN107446105B (zh) 一种磺酸型水性聚氨酯乳液、其制品及其制备方法
BR112018007821B1 (pt) Composição compreendendo lignina dispersa em um poli-isocianato, processo para produzir uma composição, e, uso de uma composição
CN106632942A (zh) 一种具有自修复功能的热固性聚氨酯及其制备方法
KR20190080868A (ko) 폴리카르보디이미드 공중합체
US11708514B2 (en) Solvent free liquid moisture curable polyurethane compositions with long open times and fast cure rates
CN102924688A (zh) 一种侧链含氟的二异氰酸酯及其制备方法和应用
US10174233B2 (en) Reactive hot-melt adhesive composition
JP7023237B2 (ja) 繊維複合構成部品の製造方法
EP3287480B1 (en) Epoxy resin composition
EP3259294B1 (de) Hochtemperaturbeständige schaumstoffe
Subramani et al. Polyurethane ionomer dispersions from a blocked aromatic‐diisocyanate prepolymer
PL230754B1 (pl) Utwardzalna ciekła kompozycja poliuretanowa do membran przewodzących prąd elektryczny
JP7768147B2 (ja) 水性分散液、粘着剤組成物、粘着剤、貼付材、及び粘着テープ
CN111592851A (zh) 一种耐水型热塑性聚氨酯热熔胶的制备方法
CN112694587B (zh) 一种基于双向修复结构的自修复聚氨酯及其制备方法和应用
CN107200828B (zh) 一种用于单组份涂料的聚氨酯及其制备方法
US12448522B2 (en) Method for preparing an at least partially exfoliated clay
CN112166140A (zh) 用于制备烷氧基化产物的方法
JP4516528B2 (ja) 高分子固体電解質
CN112166139B (zh) 包含改性双酚f的组合物
JP5732731B2 (ja) ウレタン結合含有スルホニウム塩化合物およびその製造法
RU2011123675A (ru) Анионномодифицированные полиуретановые дисперсии
WO2009124680A1 (de) Polyisocyanatgemische