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锂电池电极粘结剂用聚偏氟乙烯的无皂乳液聚合方法实施方式

2022/07/16459 作者:佚名
导读:实施例中所用氟碳溶剂为山东华夏神舟新材料有限公司产,执行标准:Q/DYS012-2007,技术指标为:外观,无色透明液体;沸程,80~120摄氏度;馏出物含量,≥95%;密度(23摄氏度±1摄氏度),1.73~1.78克/毫升;pH值6~7;水份,≤100百万分比浓度。实施例中聚合釜与反应釜同义。 实施例1 向洗净的10升聚合釜中加入6.5千克无离子水、0.5千克氟碳溶剂、质量浓度10%的磷酸氢铵

实施例中所用氟碳溶剂为山东华夏神舟新材料有限公司产,执行标准:Q/DYS012-2007,技术指标为:外观,无色透明液体;沸程,80~120摄氏度;馏出物含量,≥95%;密度(23摄氏度±1摄氏度),1.73~1.78克/毫升;pH值6~7;水份,≤100百万分比浓度。实施例中聚合釜与反应釜同义。

  • 实施例1

向洗净的10升聚合釜中加入6.5千克无离子水、0.5千克氟碳溶剂、质量浓度10%的磷酸氢铵溶液50克作pH缓冲剂;抽空、除氧,至氧含量≤20百万分比浓度为合格;配制共计100克质量浓度为2.0%的过硫酸铵水溶液(引发剂),200克质量浓度为3.0%的乙酸乙酯溶液(调节剂),备用。储槽内单体偏氟乙烯为5千克。然后对聚合釜升温,同时通过往聚合釜充入偏氟乙烯单体来升压,待聚合釜的釜温达到85摄氏度、釜压达到2.0兆帕,用计量泵快速打入30克浓度为2.0%的过硫酸铵水溶液,开始聚合反应,15分钟后,用计量泵匀速打入剩余的70克浓度为2.0%过硫酸铵引发剂溶液(补加引发剂)和200克的浓度为3.0%的乙酸乙酯调节剂溶液,打入时间1.5小时。聚合反应过程中,保持釜温釜压恒定,当单体反应量达到1.5千克时,停止反应,回收未反应的单体。加热回收氟碳溶剂、分离产品、烘干,测试并包装。

实施例2:以10升的聚合釜为例,向洗净的聚合釜中加入6.5千克无离子水、0.5千克氟碳溶剂、pH缓冲剂50克10%的磷酸氢铵溶液;抽空、除氧,至氧含量≤20百万分比浓度为合格;配制共计80克质量浓度为2.5%的过硫酸铵水溶液(引发剂),200克质量浓度为3.0%的乙酸乙酯溶液(调节剂),备用。然后对聚合釜升温,同时通过往聚合釜充偏氟乙烯单体来升压,待聚合釜的釜温达到85摄氏度、釜压达到2.0兆帕,用计量泵快速打入24克浓度为2.5%的过硫酸铵水溶液,开始聚合反应,15分钟后,用计量泵匀速打入剩余的56克浓度为2.5%过硫酸铵引发剂溶液和200克的浓度3.0%调节剂乙酸乙酯溶液,打入时间1.5小时。聚合反应过程中,保持釜温釜压恒定,当单体反应量达到1.5千克时,停止反应,回收未反应的单体。加热回收氟碳溶剂、分离产品、烘干,测试并包装。

下面结合乳液聚合、悬浮聚合的比较例进行对比,进一步说明《锂电池电极粘结剂用聚偏氟乙烯的无皂乳液聚合方法》的优良效果。

  • 比较例1:

以10升的聚合釜为例,向洗净的聚合釜中加入7.0千克无离子水、40克全氟辛酸铵溶液、pH缓冲剂50克10%的磷酸氢铵;抽空、除氧,至氧含量≤20百万分比浓度为合格;然后对聚合釜升温,同时通过往聚合釜充偏氟乙烯单体来升压,待聚合釜的釜温达到85摄氏度、釜压达到2.0兆帕,用计量泵快速打入30克浓度为2.0%的过硫酸铵水溶液,开始聚合反应,15分钟后,用计量泵匀速打入剩余的70克浓度为2.0%引发剂溶液和30克的20.0%调节剂溶液(乙酸乙酯),打入时间1.5小时。聚合反应过程中,保持釜温釜压恒定,当单体反应量达到1.5千克时,停止反应,回收未反应的单体。加热回收氟碳溶剂、分离产品、烘干,测试并包装。

  • 比较例2:

以10升的聚合釜为例,向洗净的聚合釜中加入7.0千克无离子水、pH缓冲剂50克10%的磷酸氢铵溶液;抽空、除氧,至氧含量≤20百万分比浓度为合格;然后对聚合釜升温,同时通过往聚合釜充偏氟乙烯单体来升压,待聚合釜的釜温达到85摄氏度、釜压达到2.0兆帕,用计量泵快速打入30克浓度为2.0%的过硫酸铵水溶液,开始聚合反应,15分钟后,用计量泵匀速打入剩余的70克浓度为2.0%引发剂溶液和30克的20.0%乙酸乙酯调节剂溶液,打入时间1.5小时。聚合反应过程中,保持釜温釜压恒定,当单体反应量达到1.5千克时,停止反应,回收未反应的单体。加热回收氟碳溶剂、分离产品、烘干,测试并包装。

实施例1、实施例2与比较例1、比较例2相比较,结果是实施例1-2聚合物的杂质含量和溶液粘度都远好于比较例。实施例1、实施例2与比较例1、比较例2相比较,所得聚合物分子量适中、分子量分布窄、热化学稳定性显著增高,聚合物物化性能得到较大改善。上述各实施例及对比例的溶液粘度、杂质含量、分子量及其分布及聚合产品其它性能示于表1。

表1PVDF产品性能对比表1

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