聚乙二醇双丙烯酸酯 甲基丙烯酸甲酯互穿网络的合成 及形状
PUPA互穿网络涂料印花粘合剂的研究
2 试验
2. 1 主要原料 1 ,42丁二醇 (BDO ,分析纯) ,聚醚多元醇 (工业品 ,
将水性 PU 乳液 、PA 乳液及 IPN 水性 PU/ PA 乳 液分别在聚四氟乙烯板上流延成膜 ,常温下静置一段 时间后 ,放入恒温烘箱中 ,在 50 ℃烘 4 h ,制成厚度为 1 mm左右的皮膜 ,供测试用 。 2. 3. 2 吸水率的测定
称取质量为 W 1 的皮膜 ,浸入去离子水中 ,5 天后 取出 ,用滤纸拭去皮膜表面上的水 ,称量质量为 W 2 , 按下式计算吸水率 :
2
前部分操作同 2. 2. 1 ,但在 DM PA 和 BPO 扩链反 应 2 h 时 ,加入约 1/ 3 丙烯酸丁酯等单体 ,继续扩链 , 直至红外谱中 - NCO 峰消失 。其它操作按 2. 2. 1 步 骤进行 (丙酮用量减少) ,反应完成后 ,加入乳化剂乳 化 ,然后按 2. 2. 2 合成方法滴加 2/ 3 单体和引发剂 ,于 75 ℃引发聚合 ,直到反应完成 。
吸水率 ( %) =
W2 - W1 W1
×100
%
2. 3. 3 皮膜拉伸强度及断裂伸长率的测定
用 Instron 4302 型强力仪测定拉伸强度和断裂伸
长率 ,拉伸强度测定的移动速度为 10 mm/ min 。
2. 3. 4 吸尘性测定
取等厚度、等面积的皮膜 ,称量质量为 W1 (恒温、恒湿
24 h) ,钉在木架上 ,放置在室内走廊里 ,一周后取下 ,放入 1∶
聚乙二醇双丙烯酸酯交联剂的合成工艺
反应活性很高，反应初期交联密度高，反应后期很少交联，主
【 关键词】 聚乙二醇双丙烯酸酯；交联剂 ； 合成；聚丙烯酸钠 ；高吸水性树脂
Ｓ ｎ ｈ ｓｓＰｒ ｃ ｓ ｆ ｏ ｙ ｔ ｙ ｅ ｅ Ｉ ｃ Ｉ ａ ｒ ｌ ｔ ｏ ｓｌ ｋ ｒ ｙ ｔｙ Ｏ Ｐ Ｄｉ ｃ ｙ ａ ｅＣｒ ｓ —ｉ ｅ ｎ
【 摘 要】 了高吸水性树脂交联剂聚 乙二醇双 丙烯酸酯 的合成工艺 。结果表 明 ： 丙烯 酸ｌ ｏ，ｎ 己 醉 ： （烯 ） ３ 研究 在 ｌ （ ） “ 髓 ｌ： 、环 ｍ 黧 阿
己烷 ｌ ｍ 、甲苯５ Ｌ ５ Ｌ 、催化 剂对 甲苯磺酸０ １ ｍ ｌ ｍ ． ８ ｏ、反应温度９ ＂和反应 时间８ 等试验条件 下 ，产物收率９． （） ０ ０ Ｃ ｈ ６ ％ ｘ；用优化条件 ７ 下合成的交联剂制备聚 丙烯酸钠高吸水性树 脂 ，其吸水倍 率６０ 、吸盐水 １７ 、吸 人工尿５ Ｊ ９． ２ ０． ５ ｌ 、吸水速率 ｌ．Ｓ ｌ ０１ 。
．
１：３ ｙ ｌ ｈ ｘ ｎ １ ，ｃ ｃｏ ｅ ａ ｅ ｍＬ，ｔ ｌ ｅ ｅ ５ ｍＬ ａａｙ ｔ Ｏ ０ ｍｏ，ｈ ｄｏ ｕｎ ｎ ．２ ｍｏ，ｔｍｐ ｒｔ ｒ ０（ ｎ ｅ ｃｉｎ ｔｍｅ ８ ｈ ｈ ５ ｏｕ ｎ ，ｃ ｔ ｌ ｓ ｌ ｌ ｙ ｒ ｑ ｉｏ ｅ Ｏ０ ｌ ｅ ｅ ａｕ ｅ ９ ＊ ａ ｄ ｒａｔｏ ｉ ．Ｔ ｅ ８ ２
２ Ｚ ｏ ｇ ａ ｉｅ ｓｔ ｆ ｒｃ ｌ ｒ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｇｕ ｎ ｚ ｏ ２ ５ ３ Ｆ ｃ ｌ ｆ ｇ ｔ ｎ ｅ ｃ ｌ ． ｈ ｎ ｋ ｉ ｖ ｒｉ ｏ Ａｇ ｉｕｔ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌｇ ， ａ ｇ ｈ ｕ５１ ２ ； ． ａ ｕｔ ｏ ｈ ｄＣｈ ｍｉａ Ｕｎ ｙ ｕ ０ ｙ Ｌｉ ａ
聚丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯共聚物改性聚乳酸的研究
聚丙烯酸甲酯- 甲基丙烯酸甲酯共聚物改性聚乳酸的研究徐久升摘要：为了提高聚乳酸(PLA) 的韧性，采用聚丙烯酸甲酯- 甲基丙烯酸甲酯(PMA-MMA) 对PLA 进行共混改性。
采用悬浮聚合法，以丙烯酸甲酯(MA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA) 为共聚单体，制备珠粒状的PMA-MMA 共聚物。
通过熔融共混法，分别以PMA-MMA 共聚物为增韧剂，聚乙二醇为增塑剂，聚乙烯蜡为润滑剂，对PLA 进行改性，对改性后的PLA 复合材料的热性能和力学性能进行研究。
结果表明，随着PMA-MMA 共聚物用量的增加，PLA 复合材料的拉伸强度呈先增大后减小的趋势，而断裂伸长率和冲击强度不断增大。
当PMA-MMA 共聚物用量为15 份时，PLA 复合材料的拉伸强度达到最大值，为52.2 MPa ；当PMA-MMA 共聚物用量为25 份时，PLA 复合材料冲击强度为53.26 kJ／m2，是纯PLA 的4.4 倍，断裂伸长率为54.9%。
PMA-MMA共聚物与PLA的相容性好，有明显的增韧作用。
PMA-MMA 共聚物的加入并未降低PLA 复合材料的热性能。
关键词：聚乳酸；共混改性；共聚；增韧Research of Polylactic Acid Modified by Polymethyl Acrylate-Methyl Methacrylate CopolymerXu JiushengAbstract：In order to improve the toughness of poly(lactic acid)(PLA)，polymethyl acrylate-methyl methacrylate(PMAMMA)copolymer was used to mix with PLA. Methyl acrylate (MA) and methyl methacrylate(MMA) were used as the monomers for the preparation of PMA-MMA copolymer by means of suspention polymerization. PLA and PMA-MMA copolymer were meltblended with polyethylene glycol(PEG) as a plasticizer and polyethylene as a lubricant. The modified PLA composites were studied by means of heat resistance and mechanical properties. The results show that with the increase of PMA-MMA copolymer content，the elongation at break and impact strength of the composites are improved，and its tensile strength increases first and then decreases.While the content of PMA-MMA copolymer is 15 phr，the tensile strength of the composite has the best tensile strength of 52.2 MPa.While the content of PMA-MMA copolymer is 25 phr，the impact strength of the composite is 53.26 kJ／m2，which is the 4.4 times of the pure PLA，and the elongation at break is 54.9%. The mechanical tests show that the mechanical properties of the composites enhance with the incorporation of PMA-MMA without decreasing heat resistance.Keywords ：polylactic acid ；blending modification ；copolymerization ；toughening聚乳酸(PLA) 是一种无毒、可生物降解的材料，具有良好的生物相容性、透明性、易加工性等，PLA 经生物降解为二氧化碳和水，不会造成环境污染。
D-O-008-分散聚合法制备高交联单分散聚(甲基丙烯酸甲酯-乙二醇二(甲基丙烯酸)酯)微球-佟斌
EGDM/(MMA+EGDM)(wt%) Dn（μm）
PDI
CD/wt% Yield/wt% T*5%/oC
15
3.4
1.106
82.1
9.5
--
25
2.3
1.097
85.6
26.5
268
50
2.1
1.094
90.9
42.5
257
75
1.8
1.085
93.1
61.0
252
100
1.4
1.077
98.4
本文选用甲醇为分散介质，采用分散聚合的方法制备了高交联度的甲基丙烯 酸甲酯（MMA）/二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDM）的共聚单分散微球。
实验部分
化学试剂、提纯方法、产物后处理及表征见文献[7]。微球制备的典型程序:在 三口烧瓶中加入单体、交联剂、引发剂、稳定剂和分散介质，搅拌均匀，待体系 透明后，通氮气。开始，烧杯悬置在水浴上，待加热水浴达到设定温度（56℃） 时，关小氮气，调节搅拌转速为 60～110rpm，再快速升上水浴，开始加热反应。 反应在恒定温度、氮气保护下进行。反应时间 10h。表 1 是交联聚合物微球制备的 标准配方，如无特殊说明均按此配方投料。
表 2 是在单体 MMA 和交联剂 EGDM 的总量保持不变的情况下，改变两者之间的
比例，获得的聚合物微球的性能参数。图 1 是交联剂浓度为 50wt％获得的聚合物
微球的扫描电镜照片。由表 2 可知，在交联剂和单体总量不变时，当单体量加大，
微球的粒径也随着变大，但是分散性变差；也就是当 MMA/EGDM 的比值变大时，
Preparation of monodisperse highly crosslinked poly(methyl methacrylate-ethylene glycol dimethacrylate) microspheres by
[大分子]论ATRP大分子引发剂的合成及应用
![[大分子]论ATRP大分子引发剂的合成及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/b6313690b307e87101f696e3.png)
论ATRP 大分子引发剂的合成及应用1 引言原子转移自由基聚合( atom transfer radicalpolymerization，ATRP) 是一种强大且灵活的合成技术，由于其具有分子量可控、分子量分布窄、聚合物端基易修饰及分子设计能力强，因此被称为精确可控大分子结构的合成方法。
如今ATRP 技术已成功应用于接枝、嵌段、梳状、星型、超支化和端基官能团聚合物的制备，且具有较高的链端保真度和精确的结构可控性，也有研究者将其应用于无机、生物材料表面修饰。
ATRP 技术适用于多种单体的可控聚合，且操作方便，其核心是引发剂的使用。
传统的ATRP 是以简单的有机卤化物为引发剂、过渡金属配合物为卤原子载体，通过氧化还原反应，在活性种与休眠种之间建立可逆的动态平衡，从而实现对聚合反应加以控制，随着技术的成熟和研究的深入，大分子引发体系成为研究的热点。
本文在介绍小分子引发剂的基础上重点介绍了大分子引发剂的合成方法及在ATRP 表面修饰中的应用。
2 小分子引发剂目前，制备活性可控聚合物的研究多集中于小分子有机卤化物作为引发剂，其所有位上含有诱导或共轭基团的卤代烷、芳基磺酰卤类引发剂都能引发ATRP 聚合，如苄基卤化物，-溴代酯，-卤代腈，-卤代酰胺，芳基磺酰氯和芳基磺酰溴类等。
可见，ATRP 的基本原理其实是通过一个交替的促活-失活可逆反应使得体系中的游离基浓度处于极低，迫使不可逆终止反应被降到最低程度，从而实现活性/可控自由基聚合。
有机卤代烷RX 的反应活性取决于烷基上的基团和可转移卤素基团的结构，不同结构烷基卤化物的活化速率常数。
由此可见，(1) 卤代烷的反应活性一般为I Cl，3 2 1，与键断裂所需要的键解离能一致;(2) -溴苯乙酸乙酯是活性最高的引发剂，其活性比苯乙基溴(PEB)高10 000倍，比溴丙酸甲酯(MBrP)高100 000倍;(3)-氰基、-苯基或酯基的存在有使活性基稳定性增强的作用，其中-氰基的增强程度大于-苯基或酯基。
互穿网络结构
王进杨军（株洲时代新材料科技股份有限公司湖南株洲412007）；张晓君丁智平（湖南工业大学包装与印刷学院湖南株洲412007）一、前言聚合物基阻尼涂料是一种以聚合物为基质的功能材料，能够减少各种机械振动产生的振动及噪音，提高机械的精度及寿命，消除振动及噪音产生的环境污染。
20世纪50年代，西德首先研制出高聚物粘弹阻尼涂料，因其性能优异、价格低廉、使用方便而广泛用于各种设备的减振消噪音。
目前，阻尼高分子材料的设计与研究是国内外关注的热点之一，已有许多高分子聚合物用于减振消噪音系统中。
互穿网络(IPN)聚合物是近年发展起来的一类综合性能良好的高分子材料。
由于各聚合物网络之间互相交叉渗透、机械缠结，起着强迫互容和协同效应作用，为改善聚合物的性能提供了一种有效方法。
这一研究领域正引起众多学者的关注。
本文总结了近年来国内IPN阻尼涂料的研究进展。
二、聚氨酯/聚丙烯酸酯IPN阻尼涂料这是研究最多的一类阻尼涂料。
秦东奇等人制备了100-110℃的宽温域聚氨酯/聚甲基丙烯酸甲酯(PU/PMMA)IPN阻尼涂料，并且发现加入填料能明显加宽温域，提高阻尼效果。
加入石墨、玻璃棉、云母、10-100μm玻璃微球、10-180μm玻璃微球，5种填料的结果表明，不同填料的最佳添加量不同，取得的阻尼效果也相异，，多数以10%为最佳，其中玻璃棉和10-100μm微珠的阻尼因子(tanδ)大于0.5的温度区间都达到110℃(通常tanδ>0.3即可作为一种阻尼涂料)，预示着其是一种具有应用开发前景的阻尼涂料。
李文安利用二步合成法合成了PU/PMMA互穿聚合物阻尼涂料，当PU/PMMA质量比为80/20，NCO/OH为1.5时，采用丙酮作溶剂，同时添加一定量的石墨或云母粉，作为涂料具有很好的成膜性能和阻尼性能。
唐冬雁等以甲苯二异氰酸酯预聚体与聚醚反应，合成了一系列高温固化的聚醚氨酯，用于与体型PMMA的IPN研究。
研究发现：-NCO与-OH的组分比及交联密度对网络材料的阻尼性能有明显的影响，随-NCO/-OH比例的减小，PU网络的完善程度增大；随有效交联密度增大，材料的混容性增加，二者共同作用使材料耗损能量的能力增加，表现出良好的阻尼性能；而当PU与PMMA的组分比为60/40时，IPN的阻尼性能较好，其Tg范围在-10-50℃。
简述聚丙烯酸系减水剂的合成及性能研究进展_伍家卫
聚羧酸酸系高效减水剂是国内外公认的新型环保减水剂，此类减水剂具有减水率高、保坍性能好、掺量低、无污染、缓凝时间少、成本较低等优点。
聚羧酸酸系减水剂分子结构呈梳形，其主链系由含羧基的活性单体聚合而成，侧链系则通过含功能性官能团的活性单体与主链接枝共聚而得。
根据主链上大单体结构单元的不同，一般将聚羧酸系高效减水剂分为聚丙烯酸盐(或酯)类、聚马来酸(酐)类、聚(甲基)丙烯酸(酯)和马来酸共聚物类等。
其中聚丙烯酸高效减水剂除具有高效减水、改善混凝土孔结构和密实程度等作用外，还可控制混凝土坍落度损失，更好地解决混凝土引气、缓凝、泌水等问题；它与不同种类的混凝土相容性好，在低掺量时也能使混凝土保持高流动性，即使在低水灰比时也具有低粘度及坍落度经时变化小的性能。
因而在众多系列减水剂中，聚丙烯酸系高效减水剂具有较好的应用推广性。
聚丙烯酸系高效水泥减水剂的主要合成原料及辅助原料聚丙烯酸系减水剂的合成原料主要有：可提供羧基的单体，如（甲基）丙烯酸、马来酸（酐）等；可提供磺酸基团的单体，如甲基丙烯磺酸钠、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等；聚链烯基物质（包括聚链烯基烃或其含有不同官能团的衍生物）。
聚合反应采用的引发剂有：过硫酸盐水溶性引发剂、过氧化苯甲酰、偶氮二异丁氰；链转移剂有：3-巯基丙酸、巯基乙酸、巯基乙醇以及异丙醇等。
聚丙烯酸系高效减水剂的合成方法从文献报道来看，聚丙烯酸系高效减水剂的合成方法大致分为：可聚合单体直接共聚法、聚合后功能化法、原位聚合与酯化法三类。
以下分别介绍这几种方法及相应特点。
1.可聚合单体直接共聚法（甲基）丙烯酸与不同分子量的（甲氧基）聚乙二醇，通过直接酯化制备出不同结构的甲氧基聚乙二醇（甲基）丙烯酸酯(大分子单体)，然后将这些不同结构的甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯与一定配比的（甲基）丙烯酸、甲基丙烯磺酸钠等单体在水溶液中经过自由基聚合，得到不同结构的减水剂。
此工艺虽然简单，但是先要合成大单体，分离纯化过程繁琐，成本较高。
聚乙二醇(600)二丙烯酸酯的合成
聚乙二醇(600)二丙烯酸酯的合成聚乙二醇(600)二丙烯酸酯是一种常用的高分子化合物，具有较好
的热稳定性和成膜性能，广泛应用于油漆、胶水、涂料等领域。
本文
将介绍聚乙二醇(600)二丙烯酸酯的合成方法及其在实际应用中的性能
表现。
首先，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯的合成方法主要包括以下几个步骤：将聚乙二醇(600)与丙烯酸酯、引发剂等原料混合反应，通过聚合
反应形成聚合物，最后经过加热、净化等过程得到目标产物。
在合成
过程中，需要注意原料的配比、反应条件的控制以及产物的纯度等因素，以确保合成反应的顺利进行。
其次，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯在实际应用中表现出良好的性能。
首先，由于其含有聚乙二醇和丙烯酸酯结构，使得其具有较好的溶解
性和成膜性能，可以广泛应用于涂料和胶粘剂领域。
其次，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯还具有较好的热稳定性和耐候性，能够在恶劣环境下
保持稳定性，延长产品的使用寿命。
综上所述，聚乙二醇(600)二丙烯酸酯作为一种重要的高分子化合物，在工业生产和实际应用中具有广泛的用途和潜力。
通过合理的合成方法和优秀的性能表现，可以满足不同领域对高分子材料的需求，促进相关产业的发展。
希望本文能够为相关领域的研究和实践提供一定的参考和借鉴。
聚丙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯
聚丙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯是当前化工领域中备受关注的两种重要化合物，它们在许多工业领域都有着广泛的应用。
本文将从不同的角度对这两种化合物进行全面评估，并探讨它们的特性、用途及未来发展方向。
1. 聚丙二醇二丙烯酸酯的特性聚丙二醇二丙烯酸酯（简称PDP）是一种聚合物，其分子中含有丙烯酸酯基团。
这种化合物具有较高的玻璃化转变温度和优异的机械性能，因此在涂料、粘接剂、密封剂等领域有着广泛的应用。
PDP还具有良好的耐化学性和耐候性，能够满足不同环境下的使用要求。
2. 聚乙二醇二丙烯酸酯的特性与PDP相比，聚乙二醇二丙烯酸酯（简称PEDP）在结构上含有乙二醇单元，其相对分子质量较大。
PEDP具有较好的水溶性和生物相容性，因此在医药、食品包装等领域得到广泛应用。
PEDP还具有较好的柔韧性和可加工性，适合制备各种复杂形状的制品。
3. 两种化合物的应用比较从以上对两种化合物的特性描述可见，PDP和PEDP在性能上有较大差异，其应用领域也有所不同。
PDP主要用于要求较高耐化学性和耐候性的领域，如汽车涂料、建筑密封剂等；而PEDP则更适合应用于医药包装、食品加工等对安全性和生物相容性要求较高的场合。
4. 未来发展方向随着社会经济的发展和人们对产品性能要求的不断提高，PDP和PEDP在未来的应用前景将更加广阔。
可以通过改进合成工艺和改良配方，提高PDP和PEDP的性能，并拓展其应用领域；另可以研究开发新型PDP和PEDP衍生物，以满足特定的市场需求。
总结和回顾：通过本文的论述，我们对聚丙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯有了更深入的了解。
在日常生活和工业生产中，这两种化合物都发挥着重要作用，其不断发展的应用前景也引人关注。
我们期待在未来，PDP和PEDP能够为人类创造更多更广泛的价值。
个人观点和理解：作为一种化学工业产品，聚丙二醇二丙烯酸酯和聚乙二醇二丙烯酸酯具有广泛的应用前景，并且在不同领域都有着独特的价值。
聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究_张文治
文章编号： １６７３－９９６５（２０１４）０８－０６５４－０７聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究＊张文治，刘 然，杨文飞，陈卫星（西安工业大学材料与化工学院，西安７１００２１）摘 要： 将三氟甲烷磺酸锂（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）、碳酸丙烯酯（ＰＣ）、聚乙二醇二丙烯酸酯（ＰＥＧＤＡ）以及２，２－二甲氧基－２－苯基苯乙酮（ＤＭＰＡＰ）混匀后，采用紫外光固化法制备高分子透明凝胶电解质．其中，ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＰＣ、ＰＥＧＤＡ和ＤＭＰＡＰ的加入量是影响凝胶电解质电导率的四个主要因素，各因素分别设置５个水平，采用Ｌ２５（５４）正交设计进行试验，以凝胶电解质的电导率作为考察指标．通过极差分析，得出影响电导率的因素顺序为ＬｉＣＦ３ＳＯ３＞ＰＣ＞ＰＥＧＤＡ＞ＤＭＰＡＰ，制备试验中ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＰＣ和ＰＥＧＤＡ的最佳质量比为０．３∶３∶１．采用紫外－可见光谱仪、ＸＲＤ、四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率、结晶程度和电导率进行了表征．结果表明，所制备的凝胶电解质具有较高的可见光透过率和电导率．通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验，测试表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好．关键词： 聚乙二醇二丙烯酸酯；凝胶电解质；电导率；稳定性中图号： Ｏ６３１．２ 文献标志码： ＡＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ＧｅｌＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ ＤｉａｃｒｙｌａｔｅＺＨＡＮＧ Ｗｅｎ－ｚｈｉ，ＬＩＵ Ｒａｎ，ＹＡＮＧ Ｗｅｎ－ｆｅｉ，ＣＨＥＮ Ｗｅｉ－ｘｉｎｇ（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ’ａｎ ７１００２１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ａｆｔｅｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ｔｒｉｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈａｎｅ ｓｕｌｆｏｎａｔｅ（ＬｉＣＦ３ＳＯ３），ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ（ＰＣ），ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＥＧＤＡ）ａｎｄ ２，２－ｄｉｍｅｔｈｏｘｙ－２－ｐｈｅｎｙｌａｃｅｔｏｐｈｅｎｏｎｅ（ＤＭＰＡＰ）ｗｅｒｅｕｎｉｆｏｒｍｌｙ ｍｉｘｅｄ，ｐｏｌｙｍｅｒ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｗａｓ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ ＵＶ ｃｕｒｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｂｌｅｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｍｉｘｔｕｒｅ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｌ２５（５４）ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ，ｔｈｅ ｆｏｕｒ ｍａｉｎ ｆａｃｔｏｒｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＰＣ，ＰＥＧＤＡ ａｎｄ ＤＭＰＡＰ，ｗｅｒｅｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｅａｃｈ ｆａｃｔｏｒ ｗａｓ ｔｅｓｔｅｄ ａｔ ５ｌｅｖｅｌｓ．Ｔｈｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｒａｎｇｅ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ ｏｆｆａｃｔｏｒｓ ｅｆｆｅｃｔｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｗｅｒｅ ＬｉＣＦ３ＳＯ３＞ＰＣ＞ＰＥＧＤＡ＞ＤＭＰＡ Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｍａｓｓ ｒａｔｉｏｏｆ ＬｉＣＦ３ＳＯ３，ＰＣ ａｎｄ ＰＥＧＤＡ ｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ａｓ ０．３：３：１．Ｐ．Ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ，ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｄｅｇｒｅｅ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｗｅｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ＵＶ－ｖｉｓ ｓｐｅｃｔｒｏｐｈｏｔｏｍｅｔｅｒ，ＸＲＤ ａｎｄ第３４卷第８期２０１４年８月 西 安 工 业 大 学 学 报Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｘｉ’ａｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．８Ａｕｇ．２０１４＊收稿日期：２０１３－１１－２６基金资助：国家自然科学基金项目（５１３０３１４７）；陕西省教育厅自然科学专项（２０１３ＪＫ０６５３）作者简介：张文治（１９８０－），男，西安工业大学讲师，主要研究方向为有机／高分子光电功能材料的设计与可控制备．Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｗｚ＠ｘａｔｕ．ｅｄｕ．ｃｎ．ｆｏｕｒ－ｐｏｉｎｔ ｐｒｏｂｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒｅｄ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｈａｄ ｈｉｇｈｖｉｓｉｂｌｅ ｌｉｇｈｔ ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ ａｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ．Ｂｙ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｉｎ ｗａｔｅｒ ａｎｄ ｓｔａｎｄｉｎｇ ｉｎ ｏｕｔｓｉｄｅ ｎａｔｕｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｗａｓ ｇｏｏｄ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｄｉａｃｒｙｌａｔｅ；ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ；ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ；ｓｔａｂｉｌｉｔｙ 凝胶电解质由于是用胶凝剂使液体电解质束缚在交联网络中，体系中保持了与液体电解质相似的离子通道和迁移性，使其具有良好的导电性，离子电导率与液体电解质相当，且凝胶状易于与电极形成良好的接触，又可以克服液体电解质存在的问题［１］．高分子凝胶电解质因其易于加工成型、粘着性好、质量轻等优点成为固体电解质的理想材料，在信息储存器、电致变色显示器、智能窗、传感器和全固态二次电池等领域得到了广泛研究并取得了较好效果．聚合物凝胶电解质主要由聚合物、增塑剂和锂盐组成，具有液体电解质电池体系中的隔膜与离子电导载体的功能．通过将增塑剂引入到聚合物基体中，可以提高凝胶电解质的离子导电率［２］．近来，Ｆｅｒｎａｎｄｅｓ等［３］研制了一种可用于电致变色器件的锂离子和铕离子掺杂的聚（ε?己内酯）／硅氧烷生物复合电解质，将该电解质与氧化钨活性层组装成变色器件，其响应时间约为５０ｓ，且在第二次循环中具有高的着色效率．Ｎｇｕｙｅｎ等［４］利用逐层组装技术构造了一种新的固态聚合物电解质薄膜，其中线性聚（乙烯亚胺）和聚环氧乙烷可以通过高分子的链段运动加强锂盐的溶解和离子传输．目前，作为最具代表性的凝胶电解质基体材料之一，聚乙二醇二丙烯酸酯已被用于凝胶电解质的研究［５－７］．然而，对聚乙二醇二丙烯酸酯基高分子凝胶电解质组成的最佳配比、电解质电导率的影响因素以及凝胶电解质在水中浸泡和外界自然环境下稳定性的研究较少．其研究对于揭示凝胶电解质中大分子链聚集态结构的变化、深入了解电导率的影响因素和探讨其在外界环境条件下的适用性及稳定性具有重要意义．因此，文中通过紫外光固化方法制备了聚乙二醇二丙烯酸酯基高分子凝胶电解质，采用正交试验法研究了凝胶电解质电导率的影响因素，并考察了凝胶电解质在外界条件下的稳定性．１ 实验部分１．１ 原料及试剂三氟甲烷磺酸锂（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）：分析纯，玛雅试剂有限公司；碳酸丙烯酯（ＰＣ）：分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司；聚乙二醇二丙烯酸酯（ＰＥＧＤＡ）：分析纯，阿拉丁试剂（上海）有限公司；２，２－二甲氧基－２－苯基苯乙酮（ＤＭＰＡＰ）：分析纯，百灵威科技有限公司．１．２ ＰＥＧＤＡ基透明凝胶电解质的制备准确称取一定量的预先经干燥处理的三氟甲烷磺酸锂（ＬｉＣＦ３ＳＯ３），放入１０ｍＬ的小玻璃瓶中，然后加入增塑剂碳酸丙烯酯（ＰＣ），超声振荡１ｈ，使其完全溶解于ＰＣ中形成均相体系．之后，将适量的聚乙二醇二丙烯酸酯（ＰＥＧＤＡ）加入到上述溶液中，在一个暗的手套箱中使用磁力搅拌器混合．最后加入２，２－二甲氧基－２－苯基苯乙酮（ＤＭＰＡＰ），剧烈搅拌一天后得到可固化的电解质溶液．该溶液经紫外灯辐照一定时间后，发生光聚合固化得到固态的聚合物电解质．１．３ 测试与表征方法日本岛津公司ＵＶ－２５５０型紫外光谱仪，波长范围２００～９００ｎｍ，分辨率０．１ｎｍ，采样间隔０．５ｎｍ，测定高分子凝胶电解质在不同波长时的透光率．日本理学公司Ｄ／ＭＡＸ－２５００型Ｘ射线粉末衍射仪（ＸＲＤ）对样品进行物相分析，工作电压和管电流分别为４０ｋＶ和２５０ｍＡ，Ｃｕ Ｋα射线，波长１．５４０ ５６ ，扫描速度为１．８°／ｍｉｎ，扫描角度１０°～９０°．苏州电讯仪器厂ＳＺ８５型四探针电导率测定仪，在已知厚度的每个样品上均匀地选择５个不同位置，分别测定其电阻率，从而得到电导率．２ 结果与讨论２．１ 凝胶电解质制备试验中最佳配比的确定在制备聚乙二醇二丙烯酸酯基凝胶电解质的过程中，三氟甲烷磺酸锂、碳酸丙烯酯、聚乙二醇二丙烯酸酯和２，２－二甲氧基－２－苯基苯乙酮的加入量是影响样品电导率的四个主要因素，每个因素分别设置５个水平，采用Ｌ２５（５４）正交设计进行试验，以所制得的凝胶电解质的电导率σ作为考察指标．制备试验的因素水平设置参见表１．根据正交表所列５５６ 第８期 张文治，等：聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究２５组试验制备高分子凝胶电解质，并测定各组样品的电导率．通过对所得结果进行极差分析，可得试验最优水平，从而得出影响电导率的因素顺序以及最佳配比．由直观分析表２中的极差Ｒ可知各因素的影响大小顺序为Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ，由此可知影响凝胶电解质电导率的主要因素为ＬｉＣＦ３ＳＯ３与ＰＣ的含量．根据各因素均值大小可得出最佳制备条件为Ａ２Ｂ５Ｃ１Ｄ３，即凝胶电解质制备试验中ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＰＣ和ＰＥＧＤＡ的最佳质量比为０．３∶３∶１．以最优配比进行五组重复实验，所得５个样品的电导率分别为１．７０ｍＳ·ｃｍ－１、１．８７ｍＳ·ｃｍ－１、１．５５ｍＳ·ｃｍ－１、１．２７ｍＳ·ｃｍ－１和１．５０ｍＳ·ｃｍ－１，平均电导率为１．５８ｍＳ·ｃｍ－１．２．２ 凝胶电解质的透光率和Ｘ射线衍射谱图１为聚乙二醇二丙烯酸酯基凝胶电解质薄膜的紫外－可见光透过率曲线．从图１中可以看出，随着波长λ（４００～７００ｎｍ）的不断增加，凝胶电解质的光透过率先降低后升高．当波长为４４０ｎｍ时，聚合物电解质样品的透光率最低，降至７５％；而后逐渐升高，透光率最高接近９２％．同时在７００ｎｍ处凝胶电解质薄膜的透光率也较高，表明样品在可见光区的透光性较好．三氟甲烷磺酸锂的ＸＲＤ图谱如图２所示．从图２可以看到，在２θ＝３１．８°处出现明显的结晶衍射峰．由此可知，如果三氟甲烷磺酸锂在电解质体系中发生结晶，则会在３１．８°处出现其特征衍射峰．图３为聚乙二醇二丙烯酸酯基凝胶电解质的ＸＲＤ图谱，从图３可以看出，在３１．８°附近没有出现明显的晶体衍射峰，表明在凝胶电解质体系中，增塑剂兼溶剂ＰＣ对三氟甲烷磺酸锂的溶解性较好．同时，也表明凝胶电解质中锂盐（ＬｉＣＦ３ＳＯ３）与ＰＣ的配比较合理，体系中锂盐没有因为离子积聚而发生二次结晶．表１ 凝胶电解质制备的正交试验表Ｔａｂ．１ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ试验号ＡｍＬｉＣＦ３ＳＯ３／ｇＢｍＰＣ／ｇＣｍＰＥＧＤＡ／ｇＤｍＤＭＰＡＰ／ｇ样品的电导率／ｍＳ·ｃｍ－１１ ０．１０ ０．５０ ０．５０ ０．００１ ８ ０．４９３ ７２ ０．１０ ０．７５ ０．７５ ０．００２ ７ ０．５１１ ８３ ０．１０ １．００ １．００ ０．００３ ６ ０．９４０ ６４ ０．１０ １．２５ １．２５ ０．００４ ５ ０．８５９ ３５ ０．１０ １．５０ １．５０ ０．００５ ４ ０．６４９ １６ ０．１５ ０．５０ ０．７５ ０．００３ ６ ０．８４１ ８７ ０．１５ ０．７５ １．００ ０．００４ ５ ０．４０４ ６８ ０．１５ １．００ １．２５ ０．００５ ４ ０．３７１ ６９ ０．１５ １．２５ １．５０ ０．００１ ８ １．０３３ ８１０ ０．１５ １．５０ ０．５０ ０．００２ ７ １．２４４ ６１１ ０．２０ ０．５０ １．００ ０．００５ ４ ０．３４６ １１２ ０．２０ ０．７５ １．２５ ０．００１ ８ ０．３９３ ４１３ ０．２０ １．００ １．５０ ０．００２ ７ ０．６０４ ２１４ ０．２０ １．２５ ０．５０ ０．００３ ６ ０．７２６ ０１５ ０．２０ １．５０ ０．７５ ０．００４ ５ ０．９３７ ８１６ ０．２５ ０．５０ １．２５ ０．００２ ７ ０．２４２ ８１７ ０．２５ ０．７５ １．５０ ０．００３ ６ ０．１７０ ７１８ ０．２５ １．００ ０．５０ ０．００４ ５ ０．５２７ ９１９ ０．２５ １．２５ ０．７５ ０．００５ ４ ０．５４３ ２２０ ０．２５ １．５０ １．００ ０．００１ ８ ０．５７８ ９２１ ０．３０ ０．５０ １．５０ ０．００４ ５ ０．１８４ ６２２ ０．３０ ０．７５ ０．５０ ０．００５ ４ ０．３８６ １２３ ０．３０ １．００ ０．７５ ０．００１ ８ ０．２９１ ０２４ ０．３０ １．２５ １．００ ０．００２ ７ ０．４４８ ６２５ ０．３０ １．５０ １．２５ ０．００３ ６ ０．３５１ １６５６ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷表２ 正交试验的直观分析表Ｔａｂ．２ Ｒａｎｇｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ试验指标ＡｍＬｉＣＦ３ＳＯ３／ｇＢｍＰＣ／ｇＣｍＰＥＧＤＡ／ｇＤｍＤＭＰＡＰ／ｇＫ１３．４５４ ５ ２．１０９ ０ ３．３７８ ３ ２．７９０ ８Ｋ２３．８９６ ４ １．８６６ ６ ３．１２５ ６ ２．８９４ ４Ｋ３３．００７ ５ ２．７３５ ３ ２．７１８ ８ ３．０３０ ２Ｋ４２．０６３ ５ ３．６１０ ９ ２．２１８ ２ ２．９１４ ２Ｋ５１．６６１ ４ ３．７６１ ５ ２．６４２ ４ ２．２８８ ９珡Ｋ１０．６９０ ９ ０．４２１ ８ ０．６７５ ７ ０．５５８ ２珡Ｋ２０．７７９ ３ ０．３７３ ３ ０．６２５ １ ０．５７８ ９珡Ｋ３０．６０１ ５ ０．５４７ １ ０．５４３ ８ ０．６０６ ０珡Ｋ４０．４１２ ７ ０．７２２ ２ ０．４４３ ６ ０．５８２ ８珡Ｋ５０．３３２ ３ ０．７５２ ３ ０．５２８ ５ ０．４５７ ８Ｒ ０．４４７ ０ ０．３９７ ０ ０．２３２ １ ０．１４８ ２图１ 凝胶电解质薄膜的紫外－可见光透射光谱Ｆｉｇ．１ ＵＶ－ｖｉｓ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｆｉｌｍ图２ 三氟甲烷磺酸锂的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．２ ＸＲＤ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ＬｉＣＦ３ＳＯ３２．３ 不同盐含量对电解质电导率的影响以最佳配比为基准，只改变配比中的三氟甲烷磺酸锂的加入量，而其他组分的添加量不变，从而确定不同盐含量对凝胶电解质电导率的影响．聚乙二醇二丙烯酸酯基凝胶电解质电导率随锂盐含量的变化如图４所示．图３ 凝胶电解质的ＸＲＤ图谱Ｆｉｇ．３ ＸＲＤ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ图４ 凝胶电解质的电导率随锂盐含量的变化Ｆｉｇ．４ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｖｅｒｓｕｓ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＬｉＣＦ３ＳＯ３从图４可知，随着锂盐含量的增加，凝胶电解质的电导率先增大，当盐含量达到０．１５０ｇ时，凝胶电解质的电导率达到最大值１．３５ｍＳ·ｃｍ－１．之后，随锂盐含量的进一步增加，凝胶电解质的电导率开始减小，最后降至０．３００ｍＳ·ｃｍ－１左右．由７５６ 第８期 张文治，等：聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究此可知，在凝胶电解质体系中锂盐的添加量不是越多越好，而是局限于一定的范围内．随着盐含量的增加，凝胶电解质的电导率会增大．这是由于锂盐完全溶解于增塑剂中，在凝胶体系中与载离子络合形成配位键，而此时盐发生解离所产生的阴阳离子之间的距离较远，体系中阴阳离子的密度也较小，这就使得盐离子在电场作用下可有效地发生移动，从而表现出凝胶体系离子电导率的提高．而随着锂盐的进一步加入，溶解到增塑剂中的盐含量逐渐增大，凝胶电解质体系中阴阳离子的密度增加，离子间距缩小，这就使得盐离子接触的概率增加，从而使盐在凝胶电解质体系内部发生积聚并产生重结晶．这使得凝胶电解质中聚合物链段的运动以及载离子的移动受阻，从而使体系的电导率降低．２．４ ＰＣ含量不同对电导率的影响以最佳配比为基准，只改变配比中碳酸丙烯酯（ＰＣ）的加入量，而其他组分的添加量不变，从而确定不同增塑剂含量对凝胶电解质电导率的影响，实验步骤同上．图５为凝胶电解质的电导率随增塑剂含量的变化．从图５可知，随着增塑剂含量的增加，凝胶电解质的电导率起始变化不大，之后逐渐增大．在实验测试范围内，电导率从０．４００ｍＳ·ｃｍ－１增加至１．３０ｍＳ·ｃｍ－１．由图可知，凝胶电解质的电导率随增塑剂含量的增加而增大．图５ 凝胶电解质的电导率随ＰＣ含量的变化Ｆｉｇ．５ Ｃｈａｎｇｅ ｏｆ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｖｅｒｓｕｓ ａｄｄｉｔｉｏｎ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ＰＣ增塑剂在凝胶电解质内部起着溶解锂盐的作用，同时还起着造孔的作用．在凝胶电解质体系中，随着增塑剂含量的增加，有机锂盐解离为阴阳离子的数量增大，体系中离子的密度增加，更多的阳离子与基体位点发生络合或配位并随链段运动而传导，使得体系的离子电导率增加．此外，增塑剂在凝胶电解质中的造孔作用，使得在体系内部产生更多微孔，而体系中的微孔也起着离子传输的作用，从而进一步提高体系的电导率．２．５ 紫外光固化时间对电导率的影响将未固化的电解质溶液样品分别在紫外灯下固化１０ｍｉｎ、２０ｍｉｎ、３０ｍｉｎ、４０ｍｉｎ和５０ｍｉｎ后测定其电导率．图６为凝胶电解质电导率随紫外光固化时间的变化曲线，从图６可以看到，随着光固化时间的延长（＜３０ｍｉｎ），电导率逐渐降低．这是由于在紫外光作用下，聚合物链段发生交联，电解质体系内自由链段、支链的数量减少，使得锂离子在电解质中传输所需的载体与传输位点减少，从而降低体系的离子电导率．当固化时间大于３０ｍｉｎ后，其电导率基本不变，维持在１．５０ｍＳ·ｃｍ－１左右，表明随着紫外固化时间的增加，聚合物基体交联几乎不再发生，凝胶体系内部趋于稳定．图６ 凝胶电解质的电导率随紫外光固化时间的变化Ｆｉｇ．６ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｓ ａｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ＵＶ ｃｕｒｉｎｇ ｔｉｍｅ２．６ 水中浸泡时间对电导率的影响将凝胶电解质样品在去离子水中浸泡１ｈ、２ｈ、３ｈ、４ｈ和５ｈ后测定其电导率的变化．图７为凝胶电解质的电导率随浸水时间的变化曲线．从图７可以看到，随着浸泡时间的延长，电导率先逐渐增大，达到最大值后又逐渐减小．在浸水１～２ｈ的时间段内，电导率的变化不是很大（从１．５０ｍＳ·ｃｍ－１到２．００ｍＳ·ｃｍ－１）．而后，随浸水时间的延长，到３ｈ时，电导率明显增大（达到３．００ｍＳ·ｃｍ－１以上），这是由于水在电解质体系内部可起到增塑剂的作用，从而促进了锂离子的传导．当在水中浸泡３ｈ之后，体系的电导率开始降低．这是由于水分子与聚合物链间可形成氢键，大量氢键的作用使得聚合物链段的运动受到阻碍，从８５６ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷而导致体系的离子电导率降低，浸水时间越长，这种阻碍作用越明显．由图７可知，在浸水测试的时间范围内，样品最终的电导率仍然保持在１．５８ｍＳ·ｃｍ－１以上，表明制得的电解质在水中的稳定性较好．图７ 凝胶电解质的电导率随浸水时间的变化Ｆｉｇ．７ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ａｓ ａｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎ ｗａｔｅｒ２．７ 自然环境下放置时间对电导率的影响将凝胶电解质样品在自然环境下分别放置２ｄ、４ｄ、６ｄ、８ｄ和１０ｄ后测定其电导率，通过电导率的变化来考察凝胶电解质薄膜的稳定性．图８为凝胶电解质电导率随自然环境下放置时间的变化曲线．图８ 凝胶电解质的电导率随自然环境中放置时间的变化Ｆｉｇ．８ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ ｇｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｖｅｒｓｕｓｓｔａｎｄｉｎｇ ｔｉｍｅ ｉｎ ｎａｔｕｒａｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ从图８可以看到，聚合物凝胶电解质的电导率发生了一定幅度的变化．在外界放置２ｄ时，凝胶电解质样品电导率只有小幅增加，达到１．７５ｍＳ·ｃｍ－１；当放置４ｄ时，变化幅度仍然不大．电导率的增加是由外界空气湿度增大所导致的．随放置时间的进一步延长，由于下雨的缘故，使得凝胶电解质样品的电导率明显增大；后期随着空气湿度降低，样品电导率减小．从整体而言，虽然空气中的水蒸气会影响凝胶电解质的电导率，但即使在湿度很大（雨天）的情况下，样品电导率的变化也不是很大；同样在光照（晴天）下样品的电导率变化也不大．由图可知，凝胶电解质电导率在不同外界自然条件下的变化不同，但整体较稳定，电导率仍保持在１．５０ｍＳ·ｃｍ－１以上．３ 结论１）通过紫外－可见光谱仪、ＸＲＤ、四探针电导率测定仪分别对凝胶电解质的光透过率、结晶相态和电导率进行了测试，以凝胶电解质的电导率作为考察指标，得到了试样的最佳配比．正交试验结果表明不同组分对电解质电导率影响的大小顺序为ＬｉＣＦ３ＳＯ３＞ＰＣ＞ＰＥＧＤＡ＞ＤＭＰＡＰ；经极差分析后，得出电解质制备试验中ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＰＣ和ＰＥＧＤＡ的最佳质量比为０．３∶３∶１．２）凝胶电解质薄膜的紫外－可见光透过率曲线表明其在可见光区的透光性较好；电解质的电导率随锂盐含量的增加会发生变化，这是由锂盐的解离和重结晶所导致的．此外，通过在水中浸泡及外界自然环境下放置试验，测试结果表明所制得的凝胶电解质的稳定性较好．参考文献：［１］ 杨宏训．染料敏化太阳能电池中聚合物凝胶电解质及ＴｉＯ２有序膜的研究［Ｄ］．泉州：华侨大学材料科学与工程学院，２００６． ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｘｕｎ．Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｇｅｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅａｎｄ ＴｉＯ２－Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ ｆｏｒ Ｄｙｅ－Ｓｅｎｓｉｔｉｚｅｄ ＳｏｌａｒＣｅｌｌｓ［Ｄ］．Ｑｕａｎｚｈｏｕ：Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｑｉａｏ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２００６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］ 董子尧．导电聚合物基电致变色器件的制备及机理研究［Ｄ］．北京：北京服装学院材料科学与工程学院，２０１１． ＤＯＮＧ Ｚｉ－ｙａｏ．Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ Ｓｔｕｄｙｏｆ ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＰｏｌｙｍｅｒ［Ｄ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆａｓｈｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［３］ ＦＥＲＮＡＮＤＥＳ Ｍ，ＮＯＢＲＥ Ｓ Ｓ，ＲＯＤＲＩＧＵＥＳ Ｌ Ｃ，ｅｔ ａｌ．Ｌｉ＋ａｎｄ Ｅｕ３＋Ｄｏｐｅｄ Ｐｏｌｙ（ε?Ｃａｐｒｏｌａｃｔｏｎｅ）／Ｓｉ－ｌｏｘａｎｅ Ｂｉｏｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅ－ｖｉｃｅｓ［Ｊ］．ＡＣＳ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１１，９５６ 第８期 张文治，等：聚乙二醇二丙烯酸酯基透明凝胶电解质的制备及其性能研究３（８）：２９５３．［４］ ＮＧＵＹＥＮ Ｃ Ａ，ＡＲＧＵＮ Ａ Ａ，ＨＡＭＭＯＮＤ Ｐ Ｔ，ｅｔ ａｌ．Ｌａｙｅｒ－ｂｙ－Ｌａｙｅｒ Ａｓｓｅｍｂｌｅｄ Ｓｏｌｉｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃ－ｔｒｏｌｙｔｅ ｆｏｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ［Ｊ］．Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓ，２０１１，２３（８）：２１４２．［５］ ＳＥＳＨＡＤＲＩ Ｖ，ＰＡＤＩＬＬＡ Ｊ，ＢＩＲＣＡＮ Ｈ，ｅｔ ａｌ．Ｏｐｔｉ－ｍｉｚａｔｉｏｎ，Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｓｈｏｒｔ Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒ ３０ｃｍ２ Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ Ｄｕａｌ Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ＰｏｌｙｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｗｉｎｄｏｗｓ［Ｊ］．Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，２００７，８（４）：３６７．［６］ ＤＩＮＧ Ｙ Ｊ，ＩＮＥＲＮＡＬＥ Ｍ Ａ，ＳＯＴＺＩＮＧ Ｇ Ａ．Ｃｏｎ－ｄｕｃｔｉｖｉｔｙ Ｔｒｅｎｄｓ ｏｆ ＰＥＤＯＴ－ＰＳＳ Ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄ Ｆａｂｒｉｃａｎｄ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｙ ｏｎ ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃＴｅｘｔｉｌｅ［Ｊ］．ＡＣＳ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１０，２（６）：１５８８．［７］ ＩＮＶＥＲＮＡＬＥ Ｍ Ａ，ＤＩＮＧ Ｙ Ｊ，ＳＯＴＺＩＮＧ Ｇ Ａ．Ａｌｌ－Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｓｐａｎｄｅｘ［Ｊ］．ＡＣＳ ＡｐｐｌｉｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ ＆Ｉｎｔｅｒｆａｃｅｓ，２０１０，２（１）：２９６．（责任编辑、校对 张 超檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪）（上接第６３７页）参考文献：［１］ 张辉．航空钎焊技术［Ｍ］．北京：航空工业出版社，２００８． ＺＨＡＮＧ Ｈｕｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｂｒａｚｉｎｇ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｔｈｅ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ Ｈｏｕｓｅ，２００８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［２］ 仇绪亮，李卫兵．真空钎焊技术的应用［Ｊ］．真空，１９９５（３）：３２． ＱＩＵ Ｘｕ－ｌｉａｎｇ，ＬＩ Ｗｅｉ－ｂｉｎｇ．Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＶａｃｕｕｍＳｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｖａｃｕｕｍ，１９９５（３）：３２． （ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［３］ 邹僖．钎焊［Ｍ］．北京：机械工业出版社，１９９７． ＺＯＵ Ｘｉ．Ｂｒａｚｉｎｇ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ ＩｎｄｕｓｔｒｙＰｒｅｓｓ，１９９７．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［４］ 张连生．Ａｌ－Ｓｉ－Ｍｇ系锻铝合金真空钎焊低熔点钎料的研究［Ｄ］．天津：河北工业大学，２００６． ＺＨＡＮＧ Ｌｉａｎ－ｓｈｅｎｇ．Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｆｉｌｌｅｒ Ｍｅｔａｌ ｏｆＬｏｗ Ｍｅｌｔ Ｐｏｉｎｔ ｆｏｒ Ｖａｃｕｕｍ Ｂｒａｚｉｎｇ ｏｆ Ａｌ－Ｓｉ－ＭｇＳｅｒｉｅｓ Ａｌｌｏｙｓ［Ｄ］．Ｔｉａｎｊｉｎ：Ｈｅｂｅｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００６．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［５］ 崔文超，张世芝，翟鹏．真空钎焊技术在极化天线中的应用［Ｊ］．焊接技术，２０１１，４０（６）：１８． ＣＵＩ Ｗｅｎ－ｃｈａｏ，ＺＨＡＮＧ Ｓｈｉ－ｚｈｉ，ＺＨＡＩ Ｐｅｎｇ．ＴｈｅＵｓｅ ｏｆ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ＰｏｌａｒｉｚｅｄＡｎｔｅｎｎａ［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，４０（６）：１８．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）［６］ 樊兆宝，汤晓云，安绍孔，等．钎焊技术及其在空空导弹加工中的应用［Ｊ］．焊接技术，２０１１，４０（１１）：３４． ＦＡＮ Ｚｈａｏ－ｂａｏ，ＴＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｙｕｎ，ＡＮ Ｓｈａｏ－ｋｏｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｌｄｅｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｕｓｅ ｉｎＭｉｓｓｉｌｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．Ｗｅｌｄｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１１，４０（１１）：３４．（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ）（责任编辑、校对 张 超）０６６ 西 安 工 业 大 学 学 报 第３４卷。
聚乙二醇二丙烯酸酯结构式 -回复
聚乙二醇二丙烯酸酯结构式-回复聚乙二醇二丙烯酸酯（Polyethylene Glycol Diacrylate，简称PEGDA）是一种重要的聚合物材料，其结构式如下：[CH2CH(OCH2CH2)nOCHCH2]m在这篇文章中，我们将逐步回答有关聚乙二醇二丙烯酸酯的相关问题，包括其合成方法、物理性质、应用领域等。
一、合成方法：聚乙二醇二丙烯酸酯的合成通常采用自由基聚合反应。
具体步骤如下：1. 首先，将乙二醇与丙烯酰氯反应，生成乙二醇丙烯酸酯。
2. 然后，将乙二醇丙烯酸酯与聚乙二醇进行酯交换反应，生成聚乙二醇二丙烯酸酯。
这种方法简单易行，且成本相对较低，因此得到了广泛应用。
二、物理性质：1. 外观与性质：聚乙二醇二丙烯酸酯为无色或微黄色液体，具有较低的粘度和相对分子质量。
2. 可溶性：PEGDA可溶于水、醇类、醚类等许多有机溶剂，在一定条件下可形成凝胶。
3. 交联性：PEGDA具有良好的交联性能，在紫外光、热引发等条件下能够发生聚合反应，形成高分子聚合物网络结构。
4. 生物相容性：PEGDA具有良好的生物相容性，被广泛应用于医学领域。
三、应用领域：1. 生物材料：PEGDA的生物相容性使其成为制备生物可降解材料的优选聚合物。
例如，PEGDA可用于制备生物医用微球、纳米粒子、糖果凝胶等，用于药物缓释、细胞培养载体等。
2. 仿生材料：PEGDA的交联性质使其成为制备仿生结构的理想材料。
例如，PEGDA可用于制备仿生血管、骨骼替代品、人工皮肤等。
3. 3D打印：由于其生物相容性和良好的物理性质，PEGDA被广泛用于3D打印技术中。
其高交联性使得打印的结构具有较好的力学性能，为制备复杂结构提供了便利。
4. 光敏材料：PEGDA对紫外光敏感，可用作光刻胶、光敏薄膜等光学器件的制备材料。
其良好的光解性能使得其在微电子、光电子等领域具有重要应用价值。
综上所述，聚乙二醇二丙烯酸酯是一种重要的聚合物材料，具有良好的生物相容性、交联性和光敏性等特点，广泛应用于生物材料、仿生材料、3D 打印和光敏材料等领域。
自由基聚合法制备聚乙二醇双丙烯酸酯水凝胶
自由基聚合法制备聚乙二醇双丙烯酸酯水凝胶谭帼馨;王迎军;关燕霞;张姝江【期刊名称】《高分子材料科学与工程》【年(卷),期】2009(25)2【摘要】以过二硫酸胺(APS)/四甲基乙二胺(TMEDA)氧化-还原体系为引发体系,通过活性自由基溶液聚合法制备了交联网状聚乙二醇双丙烯酸酯(PEGDA)共聚物水凝胶支架,探讨了APS/TMEDA的引发聚合机理。
研究结果表明,单体分子量越大,凝胶化时间越短,凝胶化时间随着PEGDA单体浓度的增大、温度的升高和加速剂用量的增大而减小。
研究了不同单体浓度对水凝胶溶胀度及力学性能的影响,结果表明,单体溶液浓度越大,水凝胶的平衡溶胀率越小、压缩模量越强。
【总页数】4页(P38-40)【关键词】水凝胶;活性自由基聚合;聚乙二醇双丙烯酸酯;平衡溶胀率;压缩模量【作者】谭帼馨;王迎军;关燕霞;张姝江【作者单位】广东工业大学轻工化工学院应用化学系,广东广州510006;华南理工大学材料学院生物材料研究所,广东广州510641【正文语种】中文【中图分类】TQ316.322【相关文献】1.壳聚糖基大分子引发剂引发寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯单电子转移-活性自由基聚合动力学 [J], 熊晗;於麟;金玉存;卢毅;蒋宏亮;王利群2.壳聚糖-O-聚(寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯)的原子转移自由基聚合与表征 [J], 康承军;涂克华;王利群;蒋宏亮3.原子转移自由基聚合制备的甲基丙烯酸酯/丙烯酸酯ABA三嵌段共聚物及其性能和作为有机分散金纳米粒子介质的应用 [J], Haimanti Datta;AnilK.Bhowmick;Nikhil K.Singha;袁才登4.以聚乳酸-b-聚乙二醇-b-聚乳酸二丙烯酸酯为交联剂的pH响应型水凝胶的制备及药物控制释放研究 [J], 徐亮;赵景;陈泽旭;李松彦;盛扬;孙一新;张嵘5.蓝光诱导聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶的聚合交联动力学 [J], 钟宇浩;孙广东;吕玲玲;陈恩宇;黄益因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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聚乙二醇双丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯互穿网络的合成
及形状记忆行为研究
李宗慧1,2 丁小斌1 刘国勤1,2 郑朝晖1成煦1 彭宇行1*
1.中科院成都有机化学所成都610041 Email:xbding@
2.中国科学院研究生院北京100039
关键词：形状记忆高分子聚合物网络转变温度
智能材料在材料科学领域扮演了杰出的角色，形状记忆高分子材料单就形状记忆
效能而言甚至已经超过了广为人知的金属形状记忆合金，近年来受到了日益广泛
的关注。
已经发现采用非共价键复合的方法在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)网络内引
入聚乙二醇（PEG）结晶相可以得到具有两个转变温度（分别基于Tm 和 Tg）的
半互穿形状记忆网络(PMMA-PEG semi-IPN)。
本文在上述工作的基础上，首先设
计合成聚乙二醇双丙烯酸酯大分子交联剂，通过于MMA自由基共聚合获得了聚乙
二醇双丙烯酸酯-甲基丙烯酸甲酯互穿网络(PMMA-PEGDA IPN)，并对该新型形状
记忆材料的记忆性能和机理进行了初步研究。
结果与讨论
本工作首先合成了PEGDA大分子单体，通过与MMA自由基共聚合获得了PMMA-PEGDA IPN，网络组成Table1。
并对网络的动态力学性能、热性能、溶胀性
能、形状记忆性能等进行了研究。
Table1. Notation and compositions of PMMA-PEGDA IPN
6
7
5
4
2
3
No 1
Sample 4--15 4--251--254--356-3510-35 4--45
MwPEGDA 4000 400010004000600010000 4000
w.t%PEGDA 15 25 25 35 35 35 45
93
91
90
91
G* 96
97
95
注：G=m dry/m iso，即充分溶胀洗涤干燥后质量与初始质量比）
DSC和DMA数据都显示，所有的互穿网络均给出了一个主要的玻璃化转变，且随着PEGDA含量的增加，玻璃化转变移向低温，说明PMMA与PEGDA在网络中绝大部分以相容的无定形态存在，而且我们发现，在PEGDA含量大于35%时，即使分子量高达10000时，材料表观仍然至少是半透明的，偏光显微镜结果没有发现
我们试图考察两个转变温度存在的普遍性，形状记忆性能显示（fig.3、4）无论是semi-IPN还是IPN，都有优良的形状记忆性能。
然而，即使存在微弱的结晶相（相对于PMMA-PEG semi-IPN而言)，除了主要的玻璃化转变作为形状记忆的转变温度之外尚未发现其它明显的特征，初步验证了同时具有两个程度接近的热
力学转变可能是两个转变温度存在的基础。
本工作得到了国家自然科学基金项目（No.50373045）资助。
Interpenetrating Polymer Networks Based on Oligo(ethylene glycol) diacrylate Showing Shape-memory Properties Zonghui Li1, 2 Xiaobin Ding1* Guoqin liu1, 2 Zhaohui Zheng1 Xu Cheng 1 Yuxing Peng1* 1. Institute of Organic Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Chengdu, 610041,
P. R. China
2. Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100039, P. R. China ABSTRACT: As an important kind of intelligent materials, shape-memory materials have been received increasing attention on account of their interesting properties and potential applications in recent years. Since it has been reported a novel kind of polymer consisted of PMMA-PEG semi-IPN, based on non-covalent interaction, which exhibiting independently two shape memory effects based on T m and T g, respectively. In this paper, we try to combine the interesting phenomenon and covalent interaction, which has always been proved an effectively method to introducing switching segments. PMMA-PEGDA IPN was synthesized and characterized instead of semi-IPN for a further research.
KEYWORDS: shape-memory polymer polymer networks transition temperatures。