[發(fā)明專利]一種聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110442314.7
• 申請日: 2021-04-23
• 公開（公告）號: CN113354784B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許進(jìn)寶;陳揚(yáng);陳雨欣;肖文昊;雷彩紅
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C08F293/00
• 分類號: C08F293/00;C08F212/08;H01M10/0565
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 彭玉婷

1.一種聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的制備方法，其特征在于，包括具體步驟如下：

S1. 將1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮DXO單體、引發(fā)劑加入到溶劑Ⅰ中，然后冷凍抽真空-解凍，在惰性氣氛條件下加入催化劑Ⅰ，在25~40 ℃反應(yīng)2~6 h；反應(yīng)結(jié)束后加入沉淀劑，過濾得到白色粘稠物，真空干燥，制得均聚物PDXO-OH；

S2. 將PDXO-OH加入溶劑Ⅱ中，在-5~0 ℃條件下滴加溴化劑，然后在25~40 ℃反應(yīng)12~24 h；反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)溶液離心過濾加入沉淀劑，過濾得到白色粘稠物，真空干燥，制得溴化聚合物PDXO-Br；

S3. 將PDXO-Br、含有雙鍵的（甲基）丙烯酸酯類單體或苯乙烯或/和苯乙烯衍生物、配體、催化劑Ⅱ加入到溶劑Ⅲ中，冷凍抽真空-解凍，在惰性氣氛條件下加入催化劑Ⅱ，在60~110 ℃反應(yīng)8~16 h；反應(yīng)結(jié)束后，加入沉淀劑除去銅絡(luò)合物，過濾得到白色固體，真空干燥，制得PDXO基嵌段聚合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述的引發(fā)劑為苯甲醇、乙二醇、丁二醇、正丁醇中的一種以上；所述的催化劑Ⅰ為辛酸亞錫、磷腈堿、1,8-二氮雜二環(huán)十一碳-7-烯中的一種以上；

步驟S2中所述的溴化劑為2-溴異丁酰溴、2-溴正丁酰溴、2-溴丙酰溴中的一種以上；

步驟S3中所述的催化劑Ⅱ?yàn)殇寤瘉嗐~或/和氯化亞銅；所述的配體為N,N,N',N'',N''-五甲基二亞乙基三胺或/和聯(lián)吡啶；所述的含有雙鍵的（甲基）丙烯酸酯類單體為（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丙酯、（甲基）丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸聚乙二醇酯中的一種以上；所述苯乙烯衍生物為對甲基苯乙烯。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的制備方法，其特征在于，步驟S1中所述的溶劑Ⅰ、步驟S2中所述的溶劑Ⅱ和步驟S3中所述的溶劑Ⅲ均為甲苯、四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、乙腈、吡啶、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、1,4-二氧六環(huán)中的一種以上；

步驟S1-S3中所述的沉淀劑均為乙醚、石油醚或正己烷中的一種以上；

步驟S1中所述的DXO單體和步驟S3中所述的含有雙鍵的（甲基）丙烯酸酯類單體或苯乙烯或/和苯乙烯衍生物的摩爾比為（1~10）:（1~10）；

步驟S1中所述的DXO單體、引發(fā)劑和催化劑Ⅰ的摩爾比為（10~200）:1:（1~5），其中DXO單體在溶劑Ⅰ的濃度為0.1~2 mol/L；

步驟S2中所述PDXO-OH和溴化劑的摩爾比為1:（1~3），其中PDXO-OH在溶劑Ⅱ中的濃度為0.1~1 mol/L；

步驟S3中所述PDXO-Br、含有雙鍵的（甲基）丙烯酸酯類單體或苯乙烯或/和苯乙烯衍生物、配體和催化劑Ⅱ的摩爾比為1:（10~200）：（0.1~2）:（0.1~3），其中PDXO-Br在溶劑Ⅲ中的濃度為0.1~1 mol/L。

4.一種聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物，其特征在于，所述的嵌段聚合物是由權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述方法制備得到。

5.一種聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的電解質(zhì)，其特征在于，所述電解質(zhì)是將權(quán)利要求4所述的PDXO基的嵌段聚合物和鋰鹽完全溶解在有機(jī)溶劑中，然后將混合物均勻涂覆到聚四氟乙烯模具中，在30~80 ℃固化5~24 h成膜制得。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的電解質(zhì)，其特征在于，所述的鋰鹽為雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰、四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰中的一種以上；所述的有機(jī)溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、氯仿、乙腈、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚中的一種以上；所述的PDXO基的嵌段聚合物和鋰鹽的摩爾比為（1~30）:1；所述鋰鹽在有機(jī)溶劑中的濃度為0.1~1 mol/L。

7.權(quán)利要求5或6所述的聚(1,5-二氧雜環(huán)庚烷-2-酮)基的嵌段聚合物的電解質(zhì)在固態(tài)鋰離子電池中的應(yīng)用。