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《复合型聚醚聚氨酯固体电解质的制备及交流阻抗分析1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、复合型聚醚聚氨酯固体电解质的制备及交流阻抗分析王云普*刘汉功杨超魏玉丽刘汉士高祥虎（西北师范人学高分子研究所，省部共建生态环境相关高分子材料教育部重点实验室，兰州,甘肃，730070）摘要制备了一种线性聚醚聚氨酯，并以此聚合物为基体加入O/Li=16（摩尔比）的锂盐，分别掺入纳米sio2、纳米Tio2,在8（rc时，电导率都达到i（r3数量级。通过红外光谱、热分析及交流阻抗等手段研究了电解质木体，以及掺入无机氧化物粒子之后其质量分数与离子电导率之间的关系，结果显示纳米SiO2质量分数达到15%，纳米T
2、iO2质量分数达到25°%时离子电导率最大。在室温下，加入纳米SiO2比加入纳米TiO2的离子电导率要高，但随着温度的升高，差距越来越小。关键词：聚氨酯聚合物固体电解质交流阻抗谱中图分类号：0631.2刖g聚醚聚氨酯由不相容的软硬段组成，存在硬段和、软段和和界面和。在室温下，硬段相呈玻璃态，起着物理交联作用，使聚醚聚氨酯具有较好的力学性能；软段相呈橡胶态，使聚醚聚氨酯具有良好的弹性，并且柔软的聚醚链段可与碱金属盐发生溶剂化作用，促进带电离子的传输D，21。聚醚聚氨酯岡体电解质的研究以唐小真、王新灵为代
3、表[2"10],他们主要研究了其电解质的离子状态、形态及导电机理，并合成出线性聚醚聚氨酯、梳性聚醚聚氨酯以及聚氨酯与其它聚合物共混，离子电导率（O）由较大的提高，其室温电导率达i（r7-io'虽然o较大，但由于其特有的较低的玻璃化温度而倍受关注，并且无机填料复合型聚醚聚氨酯固体电解质的研究甚少，因此，本文合成了一种线型聚醚聚氨酯复合型聚合物固态电解质，探讨了掺入纳米SiO2、纳米TiO2两种无机填料分别对聚醚聚氨酯型聚合物固态电解质电导率的影响，并比较了其优缺点。1实验部分1.1主要原料及处理甲苯-2
4、,4-二异氰酸酯（TDI）（CP，天津市元立化工有限公司）；聚乙二醇（PEG，Mn=10000,CP，国药集团化学试剂有限公司），真空80°C下脱水48h；1，4-丁二醇（BDOL）（AR，上海化学试剂公司），经氢化钙回流处理并减压蒸馏；高氯酸锂（LiClO4,AR,上海试剂二厂），120'C下真空脱水12h。辛醇（CP，上海化学试剂公司），未经纯化直接使用。纳米SiO2（平均粒径20nm）,纳米TiO2（平均粒径60nm）。王云普：教授，E-mail:hesun3385@163.com,研究方向：功
5、能高分子。1.2线型聚醚聚氨酯的合成聚乙二醇（PEG）与甲苯_2,4-二异氰酸酯（TDI）在49°C下反应，摩尔比（PEG/TDI）为1:2,二丁基二月硅酸锡为催化剂，合成预聚体，待反应完毕后升温至丙酮回流温度，加入1，4-丁二醇（BDOL）,预聚体与1，4-丁二醇摩尔比为2:1,反应8h后，加入辛醇使一NCO基闭完全反应。1.3聚合物固体电解质膜的制备将线型聚醚聚氨酯溶于水中，此聚合物固体电解质中LiC104的浓度为O/Li=16,根据Angell等的报道［
6、1］，此时，锂盐的浓度为最佳值。锂盐与聚
7、合物固体电解质充分搅拌溶解后，加入纳米SiO2,质量比分别为5%,15%,25%,40%,使其充分分散，将分散好的聚合物固体电解质在80°C烘箱中干燥24h，再在80°C下真空干燥48h,从而得到纳米SiO2复合聚合物固体电解质。同样方法得到纳米丁102复合聚合物固体电解质。1.4样品的表征红外光谱分析：DIGILAB公司生产的FTS-3000型红外光谱仪，将样兄溶于三氯甲院，均匀涂于玻璃片上进行测试，扫描拖围4000cm_1-400cm_1。热分析：PerkinElmerinstruments生产的
8、PyrisDiamondTG/DTA，取少量(几微克)样品置于样品池后，在氮气气氛下，升温(5°C/min)至30(TC，记录变化曲线。电导率测定：常州同惠电子有限公司生产的TH2818型LCR自动元件分析仪，将干燥好的样品制成直径为13mm的圆片。在20HZ〜300KHZ频率范围内扫描测得阻抗(
9、Z
10、)和相位角(00,采样点数：100。2结果和讨论2.1红外光谱分析图1给出了所合成的聚醚聚氨酯掺入锂盐后的红外光谱图，主要特征峰归属为3430cn?是N-H伸缩振动峰，1723cn^是聚氨酯中00与Li
11、+配位之后的伸缩振动峰，一般未络合的C=O仲缩振动峰在1740cn?左右，由于羰基与Li+作用，使得向低波数方向移动，llOOcnf1处吸收峰为C-O-C的不对称伸缩振动引起，强度大。2880cm4、1460cm'1360cm4分别是CH3不对称伸缩振动，O-CH3变形振动和CH3的剪式振动。623Cn?处出现了明显的O-Li+特征吸收峰。由红外光谱可知，合成了线性聚醚聚氨酯，并iLLi+与聚醚聚氨酯中的O发生了配位作用。阁1聚醚聚氨酯与Lf配位之的红外
