水性聚氨酯基锂离子电池粘结剂的制备与性能

以聚氧化丙烯二醇、异佛尔酮二异氰酸酯、三羟甲基丙烷聚乙二醇为主要原料制备水性聚氨酯(WPU),再以水性聚氨酯为粘结剂与磷酸铁锂(Li Fe PO4)和导电炭黑(SP)混合,得到正极膜片,通过循环、倍率等测试,研究以水性聚氨酯为粘结剂与以聚偏氟乙烯为粘结剂所组装的电池的电化学性能。研究表明,以水性聚氨酯为粘结剂按质量比m(Li Fe PO4)∶m(WPU)∶m(SP)=90∶5∶5调浆制备的正极膜所组装锂离子电池电化学性能最优,在0. 2,1,2,3,5 C时,放电容量分别为162,131,105,90,69 m Ah/g,以0. 2 C倍率循环500次,容量保持率为78. 8%。     

改性纤维素纳米晶/水性聚氨酯复合材料的制备

采用甲苯二异氰酸酯(TDI80/20)对纤维素纳米晶(CNC)进行表面改性,通过原位聚合的方式将改性CNC掺入水性聚氨酯(WPU)基体中,合成改性CNC/WPU复合材料,探讨了改性CNC添加量对复合材料性能的影响。通过马尔文激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉力机和热重分析(TGA)等测试,分别对乳液的形态以及胶膜的断面形貌、力学性能和热学性能进行了表征。结果表明,随着改性CNC添加量的增加,乳液粒径变大、分布变宽,胶膜的力学性能和热稳定性明显改善。当改性CNC添加量为1%时,胶膜吸水率为8. 73%,拉伸强度达到26 MPa。     

含硫交联剂水性聚氨酯的制备及其性能

以β-巯基乙醇和1,3,5-三丙烯酰基六氢-1,3,5-三嗪(TAT)为原料,合成了一种含硫三官能度的交联剂STAT,将其与三羟甲基丙烷(TMP)反应,合成了水性聚氨酯SPU1~6,进一步进行成膜处理,得到胶膜WPU1~6。利用衰减全反射红外(ATR-FTIR)、热重分析、X射线衍射和电子拉力试验机分别对水性聚氨酯胶膜结构、热性能和力学性能进行了表征,进一步探讨了S-TAT含量对聚氨酯性能的影响。结果表明,随着S-TAT含量的增大,胶膜的结晶度和软段的玻璃化温度均先增加后降低,胶膜在水中的吸液率先降低后升高,胶膜的拉伸强度、断裂伸长率和弹性模量均增加;当n(S-TAT)∶n(TMP)=3∶2时,胶膜WPU4的结晶度增加到24.91%,软段的玻璃化温度增加到-36.36℃,在水中的吸液率降低到7.34%;当n(S-TAT)∶n(TMP)=5∶0时,胶膜WPU6的拉伸强度为19.8 MPa,断裂伸长率为399%,弹性模量为39.80 MPa。