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专利号: 2018108182754
申请人: 苏州科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2026-04-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,采用P(PEGMA-co-BVImBr)作为添加剂对PVDF进行共混改性后成膜,制得含咪唑盐类聚离子液体P(PEGMA-co-BVImBr)改性PVDF荷电膜;其中,P(PEGMA-co-BVImBr)通过以下合成路线制得,反应方程式如下所示:

2.根据权利要求1所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,通过以下步骤制得:

1)将咪唑盐1-乙烯基咪唑(C5H6N2)与溴代正丁烷(C4H9Br)进行加成反应合成离子液体

3-丁基-1-乙烯基-1H-溴代咪唑(BVImBr);

2)将合成的离子液体3-丁基-1-乙烯基-1H-溴代咪唑(BVImBr)与聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)进行可逆加成-断裂链转移聚合(Reversible Addition-Fragmentation Chain Transfer Polymerization,RAFT)反应合成咪唑盐类无规共聚物聚离子液体P(PEGMA-co-BVImBr);

3)将P(PEGMA-co-BVImBr)及PVDF共混制得咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜。

3.根据权利要求2所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,BVImBr通过以下步骤制得:

1)将一定量的1-乙烯基咪唑(C5H6N2)与溴代正丁烷(C4H9Br)分别置于圆底烧瓶中,加入

2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚作为催化剂,之后,将反应体系在40℃下磁力搅拌6~40小时,反应结束后,将反应液冷却至室温;

2)用二氯甲烷(CH2Cl2)溶液对冷却后的反应液进行淬灭,然后加入适量冰乙醚搅拌震荡,待溶液分层后,弃去上清液,重复此步骤三次,而后经旋转蒸发得到产品为淡黄色液体

3-丁基-1-乙烯基-1H-溴代咪唑(BVImBr),低温密封保存。

4.根据权利要求1~3任一项所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,P(PEGMA-co-BVImBr)通过以下步骤制得:

1)将一定量的BVImBr与PEGMA加入到圆底烧瓶中,加入N,N-二甲基甲酰胺(DMF)作为溶剂,在氮气氛围下,室温磁力搅拌30分钟后,向圆底烧瓶中加一定量的偶氮二异丁腈(AIBN)作为RAFT反应引发剂,将反应体系置于氮气氛围中,保持温度40~80℃,搅拌12~48小时;

反应结束后,将反应瓶浸入冰水中终止反应;

2)将终止反应的反应液缓慢加入一定量的石油醚中进行沉降,滤掉上清液后将剩余沉降液溶解于一定量的二氯甲烷(CH2Cl2)中,缓慢倒入石油醚中再次沉降,过滤后经旋转蒸发得到产品为淡黄色粘稠状液体,即咪唑盐类无规共聚物聚离子液体P(PEGMA-co-BVImBr),低温密封保存。

5.根据权利要求4所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,咪唑盐类无规共聚物聚离子液体P(PEGMA-co-BVImBr)改性PVDF荷电膜制备:

1)先将聚合物PVDF等置于真空干燥箱中60℃干燥12~48小时,溶剂DMF使用 型分子筛进行干燥;

2)将干燥后的PVDF与P(PEGMA-co-BVImBr)按一定质量比溶解于DMF中,在35~80℃温度下,转速为200~600转/分钟时,机械搅拌12~48小时后形成铸膜液;

3)将铸膜液冷却至室温,静置24小时脱泡,将脱泡后的铸膜液均匀倒在刮膜机的洁净、干燥的玻璃板上,用刮刀刮制出平板膜,于空气中静置5~40秒后,放入25~60℃纯水中成膜,然后把成型的膜换置于室温纯水中浸泡24~72小时后,取出自然晾干,保存待用。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,BVImBr与PEGMA的摩尔比1:3~3:1。

7.根据权利要求6任一项所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,PVDF与P(PEGMA-co-BVImBr)质量比为1:1~5:1。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,所述平板膜厚度为150~450μm。

9.根据权利要求8所述的咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜制备方法,其特征在于,聚乙二醇甲醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)的分子量为200~600。

10.一种咪唑盐类聚离子液体改性聚偏氟乙烯荷电膜,其特征在于,通过权利要求1至9中任一项所述的制备方法制得。