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专利号: 2022113344933
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将脱水后的多元醇与多异氰酸酯加入到反应容器中,在机械搅拌下反应,反应温度为80‑90 ℃,反应开始1 h内加入二羟甲基丁酸和一缩二乙二醇,得到溶液A,继续反应30 min后加入有机溶剂,反应2 h后加入二月桂酸二丁基锡,得到水性聚氨酯预聚体;

(2)将步骤(1)中所述水性聚氨酯预聚体的温度降低至50‑56 ℃,并加入三乙胺中和,反应20 40 min后得到溶液B;

~

(3)制备离子传导聚合物水溶液,按一定质量比将所述溶液B和所述离子传导聚合物水溶液混合,并使用匀浆机分散均匀,然后通过干燥的方式除掉多余的水分,得到水性聚氨酯泡沫;

(4)将步骤(3)中所述水性聚氨酯泡沫切成薄片,将所述薄片浸泡于碱性溶液中,即得到基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质。

2. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述反应的时间为8‑13 h;

优选的,步骤(1)中所述多元醇中羟基与所述多异氰酸酯中异氰酸酯基的摩尔比为1:1

1.4。

~

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述二羟甲基丁酸与多元醇摩尔比为0.2‑0.6:1,一缩二乙二醇与多元醇摩尔比为0.5‑0.9:1,二月桂酸二丁基锡与多元醇摩尔比为0.02‑0.03:1;

优选的,步骤(1)中所述二月桂酸二丁基锡分四次加入,每次间隔1h;

优选的,步骤(1)中所述有机溶剂的添加量为溶液A的50‑100%。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述多元醇选自聚四氢呋喃醚二醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚环氧乙烷、聚环氧丙烷中的至少一种;

优选的,步骤(1)中所述多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6‑六亚甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述有机溶剂选自丙酮、丁酮、N‑甲基吡咯烷酮中的至少一种;

优选的,步骤(2)中所述三乙胺与二羟甲基丁酸的摩尔比为1 1.2:1。

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6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述离子传导聚合物选自聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚氧化乙烯中的至少一种;

优选的,步骤(3)中所述离子传导聚合物水溶液的质量分数为5 20%。

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7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中所述离子传导聚合物水溶液与所述溶液B的质量比为(0.8 2):1;

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优选的,步骤(3)中所述的干燥方式选自冷冻干燥、常压干燥、超临界CO2干燥中的任意一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述碱性溶液选自氢氧化钾水溶液、氢氧化钠水溶液、氢氧化锂水溶液中的至少一种;

优选的,步骤(4)中所述碱性溶液的浓度为4 10 mol/L。

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9. 根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中所述浸泡的时间为1‑24 h。

10.如权利要求1‑9任一项所述方法制备的基于水性聚氨酯/离子传导聚合物复合泡沫的碱性固体电解质。