MMA/MAh共聚物的合成及其凝胶聚合物电解质性能

从聚甲基丙烯酸甲酯型凝胶聚合物电解质存在的问题出发,设计制备一种甲基丙烯酸甲酯/共聚马来酸酐型凝胶聚合物电解质.采用溶液聚合法,以偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,甲基丙烯酸甲酯(MMA)、顺丁烯二酸酐(MAh)为单体,其MMA与MAh单体摩尔配比为1∶1,合成了P(MMA-co-MAh)共聚物;采用凝胶色谱(GPC)、傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振(MNR)、示差扫描量热法(DSC)、热失重分析(TGA)、X-射线衍射分析(XRD)对所合成共聚物的结构进行了表征.结果表明,合成的共聚物为无规非晶型聚合物,其数均分子量Mn为6.40×104,共聚物中MMA与MAh链段摩尔比大约为8∶1,热分解温度为300℃,玻璃化转变温度(Tg)为121.3℃.以P(MMA-co-MAh)共聚物为树脂基体,环状碳酸1,2-丙二酯(PC)为增塑剂,LiClO4为电解质盐,制备了凝胶聚合物电解质(GPE),当共聚物含量为45 wt%时,GPE具有好的成膜性,其室温离子电导率为3.0×10-5S/cm.     

玻璃化转变在室温附近的一种新型梳状聚合物的合成和表征：——— …

以分子量为５５０的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯／马来酸酐共聚物为骨架,合成了苯乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯,用红外光谱、元素分析、ＤＳＣ、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究,结果表明;反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物。玻璃化温度为３０．６８℃,分解温度为１２０℃,对动态力学性能及其锂盐复合物离子导电性进行研究表明α转变温度和β转变温度分别是２８℃和４７．７℃     

P(MMA-co-MAh)-g-mPEG的合成及环境敏感性

采用偶合接枝法在甲基丙烯酸甲酯(MMA)和马来酸酐(MAh)无规共聚物上接枝不同含量的聚乙二醇单甲醚(mPEG), 合成具有pH敏感和温度敏感的两亲接枝共聚物P(MMA-co-MAh)-g-mPEG, 并对其进行了红外光谱和核磁共振波谱表征. 通过紫外-可见分光光度计测量了接枝共聚物水溶液的透光率, 结果表明, 接枝聚合物的水溶液呈现低临界溶解温度(LCST), 其LCST值对环境pH值和无机盐等因素敏感, 并可通过控制亲水侧链含量来调节.     

含mPEG侧链的水溶性梳状聚合物的合成及其侧链受限结晶行为研究

采用大单体与小单体共聚的技术,通过自由基引发溶液聚合,合成了一系列水溶性梳状聚合物———聚丙烯酸接枝聚乙二醇单甲醚(PAA-g-mPEG).制备过程分两步进行,首先合成大单体聚乙二醇单甲醚丙烯酸酯,然后将大单体与丙烯酸单体共聚,合成了梳状聚合物.通过控制反应条件,获得了一系列主链和支链组成比不同的接枝共聚物.用傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和核磁共振氢谱(1H-NMR)表征了共聚物的结构,并对其侧链的结晶行为进行了研究.采用差热扫描量热法(DSC)表征并分析了不同侧链长度的mPEG的热性能及其结晶情况.利用相差显微镜和原子力显微镜(AFM)观察薄膜的结晶形貌,表明梳状聚合物的侧链mPEG在受限条件下的薄膜结晶形貌为高度支化的晶体,初步分析了mPEG链长及其在共聚物中的重量百分含量对晶体形貌的影响.     

具有多重玻璃化转变的梳状聚合物的合成,表征和导电性：侧链 …

以分子量为５５０的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯／马来酸酐共的为骨架,合成了苯乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯。用红外光谱、元素分析、ＤＳＣ、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究。结果表明：反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物。玻璃化转变温度为３０．６８℃,分解温度为１２０℃。对动态这性能及其锂盐复合物离子导电性进行了研究,表明α转变温度和β转变温度分别是２８℃他－４７     

玻璃化转变在室温附近的一种新型梳状聚合物的合成和表征——侧链分子量为550的聚乙二醇单甲醚

以分子量为５５０的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯／马来酸酐共聚物为骨架,合成了苯乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯,用红外光谱、元素分析、ＤＳＣ、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究。结果表明：反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物。玻璃化温度为３０．６８℃,分解温度为１２０℃。对动态力学性能及其锂盐复合物离子导电性进行研究表明α转变温度和β转变温度分别是２８℃和－４７．７℃。电导率与温度的依赖关系符合ＶＴＦ方程。室温电导率最高可达４．２×１０－５Ｓ／ｃｍ。     

新型梳状聚合物电解质的离子导电性 Ⅱ.侧链是分子量为550的聚乙二醇单甲醚

以乙烯／马来酸酐共聚物为骨架，聚乙二醇单甲醚（Ｍ＝５５０）为侧链，通过两步酯化，合成了梳状乙烯／马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯，用ＩＲ、元素分析、交流复阻抗谱等对产物及其ＬｉＣｌＯ４盐复合物进行了研究。结果表明：所合成的产物为非晶的梳状聚合物，并严格按反应方程式生成半酯。盐浓度与电导率的关系在所研究的浓度范围内存在两个峰，一峰在Ｏ／Ｌｉ＋＝８；另一峰在Ｏ／Ｌｉ＋＝３０。用侧链ＰＥＯ玻璃化转变温度作Ｔ０，以ｌｏｇσ对１／Ｔ－Ｔ０作图，电导率与温度关系呈典型的ＶＴＦ行为，该体系室温电导率最高可达２．５８×１０－５Ｓ／ｃｍ。     

聚合物单阳离子导体的制备—羧酸型梳状单离子导体

本文报道一种制备聚合物单阳离子导体的新方法。马来酸酐－醋酸乙烯酯及马来酸酐－苯乙烯共聚物以聚乙二醇单甲醚醇解，使酸酐环打开而得到带有聚乙二醇侧链的羧酸型梳状聚合物，其锂盐在加入适当增塑剂成膜后，可作为聚合物单阳离子导体，其结构以非晶态为主，具有较低的玻璃化转变温度及较好的热稳定性，增塑后的室温电导率最高可达１０＾－６Ｓ／ｃｍ。此外还研究了聚合物结构、阳离子半径、增塑剂、温度及外加额率等因素对电导率     

具有多重玻璃化转变的梳状聚合物的合成、表征和导电性--侧链分子量为550的聚乙二醇单甲醚

以分子量为550的聚乙二醇单甲醚为侧链,苯乙烯/马来酸酐共聚物为骨架,合成了苯乙烯/马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯.用红外光谱、元素分析、DSC、热失重等方法,对合成条件、产物结构和性能进行了研究.结果表明:反应严格按照反应方程进行,精制产物是非晶的梳状聚合物.玻璃化转变温度为30.68 ℃,分解温度为120 ℃.对动态力学性能及其锂盐复合物离子导电性进行了研究,表明α转变温度和β转变温度分别是28 ℃和-47.7 ℃.随着盐浓度的增加, 盐浓度与电导率的关系呈现出双峰或多峰.电导率与温度的依赖关系符合VTF方程.室温电导率最高可达4.2×10-5 S·cm-1.     

低分子量聚合物电解质的合成与性能

研究了低分子量梳状聚合物电解质的合成方法及结构，性能。首先合成了不同分子量的甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯，并进一步合成了分子量一万左右的梳状聚合物电解质，结果表明：反应严格按照反应方程进行，精制产物是非晶的梳状聚合物，本聚合物体系均存在两个玻璃化转变温度，一个在100℃左右，归属为梳状聚合物主链的玻璃化转变，另一个在－20摄氏度以下，归属于侧链玻璃化转变，在室温下侧链可以运动，有利于电活性物质的迁移和扩散，并用超微电极研究了该电解质的行为。     

SYNTHESIS AND CHARACTERIZATION OF A NEW COMBLIKE POLYMER BASED ON POLY (VINYL METHYL ETHER-ALT-MALEIC ANHYDRIDE) BACKBONE

A new comblike polymer host for polymer electrolyte was synthesized by reactingmonomethyl ether of poly (ethylene glycol) with poly (vinyl methyl ether alt-maleic anhydride)and endcapping the residual carboxylic acid with methanol. Butanone was selected as a solventfor the esterification in order to obtain a completely soluble product. The synthesis processwas traced through by IR. Compared with the model compounds, the presumed structure ofthis comblike polymer has been proved to be valid by ~(13)C NMR. The comb polymer is a whiterubbery solid. It can be dissolved in butanone and THF, and manifests good film formingability.     

新型凝胶聚合物电解质的合成与性能

设计并合成了丙烯腈-甲基丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯共聚物及其梳状凝胶聚合物电解质.表征结果表明,合成的产物结构与设计的结果一致.该梳状凝胶聚合物电解质具有丙烯腈和聚氧化乙烯的优点,力学性能优良,室温电导率可达到10³S/cm,在锂聚合物电池领域中具有实际应用价值.     

梳状丙烯酸酯类共聚物凝胶电解质的传输性能与自由体积

用三种分子量大小不等的聚乙二醇单甲醚(PEGME)与甲基丙烯酸甲酯-马来酸酐共聚物[P(MMA-co-MAh)]反应,制备了三种支链长度不等的梳状共聚物(MMA/MAh-g-PEGME), 并以此为基体, 加入增塑剂碳酸丙烯酯(PC)和高氯酸锂(LiClO₄), 采用溶剂浇铸法制备了三种凝胶聚合物电解质(GPE)膜, 研究了其离子传输性能, 发现该聚合物凝胶电解质的离子传输机理符合VTF (Vogel-Tamman-Fulcher)方程, 即离子传输性能与凝胶体系自由体积的大小有关; 采用正电子湮没寿命谱仪(PALS)研究了GPE 体系的自由体积特性, 获得了各支链长度不同的共聚物凝胶电解质的自由体积分数, 分析各自由体积与离子传输性能之间的关系, 建立了共聚物结构、凝胶聚合物自由体积及其传输性能之间的关系. 发现梳状共聚物支链长度越长, 凝胶电解质的自由体积越大, 离子传输性能越高.     

无定形梳状高分子固体电解质的二重玻璃化转变及典型VTF特征

研究了交替马来酸酐共聚物多缩乙二醇酯(CP350)-LiNO₃络合物的热行为及离子导电性。实验表明:CP350/LiNO₃络合物在所研究的[Li]/[EO]配比范围呈均相无定形并具有二重玻璃化转变。2个玻璃化转变温度均随盐含量的增加而上升。离子电导率随盐浓度的变化出现1个极大值,室温电导率最大可达3.72×10^-5S/cm.导电行为呈典型VTF特征。     

Tethering hydrophilic polymer brushes onto PPESK membranes via surface-initiated atom transfer radical polymerization

Surface-initiated atom transfer radical polymerization (ATRP) was used to graft hydrophilic comb-like poly((poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate), or P(PEGMA), brushes from chloromethylated poly(phthalazinone ether sulfone ketone) (CMPPESK) membrane surfaces. Prior to ATRP, chloromethylation of PPESK was beforehand performed and the obtained CMPPESK was prepared into porous membranes by phase inversion process. It was demonstrated that the benzyl chloride groups on the CMPPESK membrane surface afforded effective macroinitiators to graft the well-defined polymer brushes. Attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR-FTIR) spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) confirmed the grafting of P(PEGMA) chains. Water contact angle measurements indicated that the introduction of P(PEGMA) graft chains promoted remarkably the surface hydrophilicity of PPESK membranes. The effects of P(PEGMA) immobilization on membrane morphology, permeability and fouling resistance were investigated. It was found that the comb-like P(PEGMA) grafts brought smaller pore diameters and higher solute rejections to PPESK membranes. The results of dynamic anti-fouling experiments showed the anti-fouling ability of the membranes was significantly improved after the grafting of P(PEGMA) brushes.     

Synthesis of double hydrophilic graft copolymer containing poly(ethylene glycol) and poly(methacrylic acid) side chains via successive ATRP

A well‐defined double hydrophilic graft copolymer, with polyacrylate as backbone, hydrophilic poly(ethylene glycol) and poly(methacrylic acid) as side chains, was synthesized via successive atom transfer radical polymerization followed by the selective hydrolysis of poly(methoxymethyl methacrylate) side chains. The grafting‐through strategy was first used to prepare poly[poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate] comb copolymer. The obtained comb copolymer was transformed into macroinitiator by reacting with lithium diisopropylamine and 2‐bromopropionyl chloride. Afterwards, grafting‐from route was employed for the synthesis of poly[poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate]‐g‐poly(methoxymethyl methacrylate) amphiphilic graft copolymer. The molecular weight distribution of this amphiphilic graft copolymer was narrow. Poly(methoxymethyl methacrylate) side chains were connected to polyacrylate backbone through stable C? C bonds instead of ester connections. The final product, poly[poly(ethylene glycol) methyl ether acrylate]‐g‐poly(methacrylate acid), was obtained by selective hydrolysis of poly(methoxymethyl methacrylate) side chains under mild conditions without affecting the polyacrylate backbone. This double hydrophilic graft copolymer was found be stimuli‐responsive to pH and ionic strength. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 46: 4056–4069, 2008     

新型梳状共聚物在准固态染料敏化太阳能电池中的应用及其对电子复合的影响

合成了乙烯基咪唑碘盐(VImI)和聚乙二醇单甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的梳状共聚物.利用VImI/PEGMA共聚物制备了准固态聚合物电解质.通过光电流密度-电压(J-V)曲线和电导率测定以及电化学阻抗分析,探讨了基于此电解质的染料敏化太阳能电池的电荷传输与界面电子转移机制.结果表明,VImI/PEGMA共聚物可以有效抑制TiO2/电解质界面电子复合并提高TiO2导带能级,敏化电池的光伏性能并不完全取决于电解质的电导率.通过考察共聚物中VImI与PEGMA单元的摩尔比与开路电压的关系,发现共聚物对电子复合的抑制作用主要源于VImI链段.此外,开路电压衰减(OCVD)和瞬态光电流测试结果说明,共聚物能够提高TiO2薄膜的电子寿命,而且对陷阱电子能级的分布具有调节作用.当共聚物在电解质中的质量分数为50%,VImI与PEGMA的摩尔比为5.0时,准固态染料敏化太阳能电池于100mW·cm-2光强下获得了4.10%的光电转换效率.     

新型含环己烯结构的甲基二氮杂萘联苯型聚醚酮的合成及表征

合成了一种新型聚合单体 1 甲基 4,5 二 (4 氯代苯甲酰基 )环己烯 ,并与 4 (3 ,5 二甲基 4 羟基苯基 ) 2 ,3 二氮杂萘 1 酮单体经亲核取代反应 ,成功地合成了含环己烯结构的杂环联苯型聚醚酮聚合物 .用FT IR、1H NMR、DSC、X 射线衍射等方法对聚合物进行了表征 ,并研究了聚合物的溶解性能 .结果表明 ,聚合物是一种具有较高的玻璃化温度的可溶性无规共聚物 .聚合物含有不饱和双键结构 ,是一种反应性高分子     

LITHIUM ION CONDUCTING POLYMER ELECTROLYTES BASED ON ALTERNATING MALEIC ANHYDRIDE COPOLYMER WITH OLIGO-OXYETHYLENE SIDE CHAINS

A comb polymer with oligo-oxyethylene side chains of the type -(CH_2CH_2O)_(12)CH_3was prepared from methyl vinyl ether/maleic anhydride copolymer and poly (ethyleneglycol) methyl ether. The polymer can dissolve LiClO_4 salt to form homogeneous amor-phous polymer electrolyte. The ac ion conduction was measured using the complex impedancemethod, and conductivities were investigated as functions of temperatures and salt con-centration. The complexes were first found to have two classes of glass transition whichincrease with increasing salt content. The optimum conductivity attained at 25℃ is inthe order of 5.50×10~(-6)Scm~(-1). IR spectroscopy was used to study the cation-polymerinteraction.