【碩士】一類聚醚聚氨酯高分子離子液體電解質(zhì)表征

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　　【碩士】一類聚醚聚氨酯高分子離子液體電解質(zhì)表征　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：河南科技大學(xué)　　學(xué)位年度：2010　　本論文研究聚醚型高分子離子液體和陽離子聚醚聚氨酯固態(tài)電解質(zhì)的合成與性能。課題任務(wù)主要分為以下幾部分：(1)聚醚端羥基聚環(huán)氧氯丙烷（PECH）的合成與表征；(2)氮雜環(huán)化合物類聚醚型大分子離子液體的制備與表征；(3)對合成的聚醚型大分子離子液體進(jìn)一步的擴(kuò)鏈，制備陽離子型聚醚聚氨酯固態(tài)導(dǎo)電膜，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征和性能研究?！　? 本論文采用對環(huán)氧氯丙烷陽離子開環(huán)聚合的方法，合成出不同分子量的端羥基PECH。用FTIR、HNMR 和GPC 對合成的PECH 進(jìn)行了分析表征，結(jié)果表明制備的產(chǎn)品符合我們設(shè)計的預(yù)期目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，我們對四種不同氮雜環(huán)化合物接枝PECH 的工藝進(jìn)行研究，得到了合成端羥基聚醚離子液體的最佳條件，通過陰離子交換得到了含有BF4陰離子的聚醚離子液體,并對合成的聚醚離子液體進(jìn)行了溶解性質(zhì)和導(dǎo)電性質(zhì)的研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：①對N-甲基咪唑、喹啉、吡啶、N-甲基嗎啡而言，當(dāng)反應(yīng)溫度分別控制在40℃、60℃、80℃、80℃，反應(yīng)時間分別為10h、12h、11h、11h，物料比分別為1.8:1、1.6:1、1.6:1、1.6:1 時，雜環(huán)化合物的單體轉(zhuǎn)化率最高分別達(dá)到82.39%、83.97%、63.95%、72.83%；②由N-甲基咪唑和喹啉所合成的聚醚離子液體的導(dǎo)電性能較好，在甲醇中的室溫電導(dǎo)率均達(dá)到10-3S•cm-1 數(shù)量級。同時我們利用紅外光譜和核磁對所合成的聚醚離子液體進(jìn)行了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)表征，通過線性電位掃描分析了聚醚離子液體的電化學(xué)穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)其電化學(xué)穩(wěn)定性較好，電化學(xué)窗口均在3.6V 以上?！　? 本文探索了陽離子型聚醚聚氨酯固態(tài)電解質(zhì)的制備方法。通過將制得的不同類型端羥基聚醚離子液體擴(kuò)鏈合成NCO 封端的聚氨酯，進(jìn)一步制備為聚合物固體電解質(zhì)。利用紅外光譜、熱重分析、循環(huán)伏安、交流復(fù)阻抗等多種方法對合成的聚醚聚氨酯電解質(zhì)進(jìn)行了分析表征。結(jié)果表明：擴(kuò)鏈后的聚醚離子液體電解質(zhì)玻璃化溫度和結(jié)晶性都有很大下降；溫度和聚氨酯軟段組成對電導(dǎo)率的影響明顯。離子型聚醚聚氨酯固態(tài)電解質(zhì)的電導(dǎo)率與溫度的依賴關(guān)系能夠較好的符合Arrhenius 方程，制得的PECH-NMIMBF4-PU 、PECH-QLBF4-PU 、PECH　　NMMBF4-PU 、PECH-PYBF4-PU 室溫的電導(dǎo)率分別達(dá)到1.15×10-5S.cm-1 、2.43×10-5S.cm-1、1.82×10-6S.cm-1、2.29×10-6S.cm-1，這說明我們已制備出具有較好形態(tài)和優(yōu)良熱穩(wěn)定性和電導(dǎo)性能的固態(tài)電解質(zhì)，該類產(chǎn)品可能具有良好的應(yīng)用前景。　　

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