PET薄膜用水性聚氨酯胶黏剂的制备

以聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)为软段、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、一缩二乙二醇(DEG)、2,2-二羟甲基丙酸(DMPA)为硬段,合成了一系列水性聚氨酯胶黏剂,用于PET薄膜的粘接。用傅里叶变换红外光谱(FTIR)表征了聚氨酯的结构,同时对聚氨酯胶膜进行了拉伸、耐水性、DSC和T型剥离等测试。结果表明,随着聚乙二醇含量的减少,大大增加了胶膜的力学性能和耐水性能,胶膜的热稳定性能有所提高,粘接强度先增加后减小,质量比TPA-1000∶PEG-2000=1∶1时,T型剥离强度达到最大值4.55 N/25 mm。

苯酐改性聚氨酯基固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、聚乙二醇(PEG-2000)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料合成了系列热塑性聚氨酯弹性体,然后加入占体系质量分数20%的锂盐,制备了不同的苯酐改性聚氨酯基固态聚合物电解质(SPE),研究了TPA-1000的加入量对SPE的影响。利用FTIR、DSC、TGA等对SPE的性能进行表征。结果表明:随着TPA-1000质量分数的减少,固态聚合物电解质的耐热性增加,玻璃化转变温度(Tg)减小。其离子电导率与温度的关系符合Arrhenius方程,在80℃时,电化学窗口达到4.0 V以上。以m(TPA-1000)∶m(PEG-2000)=1∶2制备的固态聚合物电解质(SPE4)综合性能最佳,拉伸强度为1.87 MPa,电导率为2.15×10-4 S/cm、电化学窗口为4.3 V。SPE4组装的固态电池在80℃、0.2 C放电比容量为150 mA·h/g。

梳状热塑性聚氨酯基固态聚合物电解质的制备与性能

以三羟甲基丙烷聚乙二醇单甲醚(Ymer-N120)、聚对苯二甲酸-3-甲基-1,5-戊二醇酯二醇(TPA-1000)、异佛尔酮二异氰酸酯和1,4-丁二醇合成了系列具有梳状结构的热塑性聚氨酯弹性体(TPU),再在TPU中加入锂盐得到系列固态聚合物电解质(SPEs);研究了TPA-1000和Ymer-N120加入量对固态聚合物电解质性能的影响。结果表明,制备的SPEs离子电导率与温度的关系符合Arrhenius方程,随着Ymer-N120含量的增加,SPEs的玻璃化转变温度降低,拉伸强度减小,其中以质量比m(TPA-1000)∶m(Ymer-N120)=1∶2制备的固态聚合物电解质(SPE4)综合性能最佳,拉伸强度为0.88 MPa、80℃时离子电导率为1.07×10^(-4) S/cm,以SPE4组装的LiFePO_4/SPE4/Li全固态电池在80℃、0.2 C下的放电比容量为138 mA·h/g。

聚乳酸改性聚氨酯基固态电解质的制备与性能

以聚乳酸二元醇(PLA)、聚氧化丙烯醚二元醇(N220)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、一缩二乙二醇(DECG)为原料合成一系列聚氨酯,并加入占体系质量比为20%的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI),制备得到系列固态聚合物电解质(SPE),研究了PLA与N220的比例对SPE性能的影响。用傅里叶变换红外谱图表征了聚氨酯基电解质的结构;差示扫描量热分析谱图显示随着PLA质量分数的减少,SPE膜的玻璃化转变温度(Tg)减小;力学测试结果显示随着PLA质量分数的减少,SPE膜的拉伸强度逐渐下降;交流阻抗谱(EIS)和循环伏安电流法(LSV)测试结果表明,SPE膜的离子电导率与温度的关系基本符合Arrhenius方程,80℃时电化学稳定窗口达到4V以上。以PLA和N220质量比为1∶1制备的固态聚合物电解质(SPE4)综合性能最佳,拉伸强度为0.50 MPa,电化学窗口为4.2 V,离子电导率达到1.59×10^-4S/cm。

高锂盐含量聚氨酯基固态电解质的制备与性能

以异佛尔酮二异氰酸酯、聚碳酸酯二元醇和一缩二乙二醇为原料,合成硬段质量分数为30%的聚碳酸酯型聚氨酯(PCPU),将合成的聚氨酯和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)复合制得不同锂盐质量分数的固态聚合物电解质(SPE)。通过红外光谱分析了聚氨酯结构,采用TG、DSC测试了聚氨酯及电解质的热学性能,并采用交流阻抗、线性扫描伏安测试探究了不同LiTFSI质量分数对电解质电化学性能的影响。结果表明,随着LiTFSI质量分数的增加,聚氨酯基固态聚合物电解质的室温离子电导率呈现先增大后减小再增大的趋势,当锂盐质量分数为70%时,制备的电解质离子电导率达到最大值(1.28×10^(–8)S/cm),以此固态电解质与LiFePO4正极组装的固态电池在60℃、0.2 C电流密度时放电比容量为153 mA·h/g,循环100次容量保持率为84%。

阴离子型水性聚氨酯-酰亚胺的合成与性能

以均苯四甲酸酐和乙醇胺为原料合成二羟基均苯酰亚胺(HEPMI);以HEPMI为扩链剂,聚氧化丙烯二醇(PPG-2000)、异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二羟甲基丙酸(DMPA)、一缩二乙二醇(DEG)为主要原料,制备了阴离子型水性聚氨酯-酰亚胺(WPUI)乳液,利用FTIR、DSC、TGA、拉伸测试表征了聚合物的结构和性能,考察了HEPMI含量对WPUI乳液及胶膜性能的影响。结果表明,随着HEPMI含量的增多,WPUI乳液粒径逐渐增大,聚合物的软硬段的玻璃化转变温度提高,胶膜硬段的耐热性能略有下降,软段的耐热性能明显提高,胶膜的机械性能先增大后减小;当HEPMI的质量含量为2%时,胶膜的综合性能最优,乳液粒径45.2 nm,胶膜5%和50%的热分解温度为282,380℃,拉伸强度达到21.5 MPa,断裂伸长率为667%。