共聚物分散剂及利用其的分散液制造技术

技术编号：40448843 阅读：11 留言：0更新日期：2024-02-22 23:08

本发明专利技术涉及包含从包含取代或未取代的2个以上的芳香环的单体、包含碳原子数5至22的直链型或支链型脂肪烃的单体、以及从包含选自由氰(CN)、吡咯烷酮(NC4H6O)和羧酸(COOH)组成的组中的任一个的极性单体中选择的2种以上的单体的共聚物及利用其的分散液。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及共聚物分散剂及利用其的分散液，即使少量使用也能够提高碳材料，特别是碳纳米管等碳纳米材料的分散性的分散剂及利用其的分散液。

技术介绍

1、碳材料具有特有的机械特性、电特性、热特性等，因此在电子领域、生命工程领域、医药领域等多种领域中使用。最近，不仅石墨、活性炭、炭黑等现有的碳材料，而且碳纳米管、富勒烯、石墨烯等碳纳米材料受到瞩目。

2、另一方面，为了有效地使用碳材料，需要在多种材料的基体中有效地分散碳材料。

3、但是，碳材料，特别是碳纳米材料由于较强的范德华力(van derwaals force)，具有在基体内彼此凝聚的趋势。如果碳材料在基体内凝聚，则不能发挥固有的特性，可能发生均匀性降低的问题。

4、使碳材料分散的方法有利用超声波、磨碎、高剪切力之类的物理力的机械分散、利用了分散剂的分散、利用表面改性的分散等。

5、但是，机械分散和基于表面改性的分散容易导致碳材料的损伤，由于这样的损伤，存在碳材料的本来的特性(例如，电导率、热导率等)大幅降低的问题。

6、因此，应用了分散剂的碳材料的分散正在积极进行研究，特别是为了有效地分散碳纳米管之类的碳纳米材料，用高分子分散剂包裹(wrapping)碳纳米材料、或者利用高分子分散剂的芳香环的p轨道与碳纳米材料的p轨道之间的π-π相互作用(interaction)的研究集中进行。

7、但是，实际情况是能够维持碳材料特别是碳纳米材料的固有特性的同时能够有效地使其分散的分散剂仍然不多，因此，需要对其进行研究。</p>

8、现有技术文献

9、专利文献

10、(专利文献1)美国授权专利第7,655,708号

技术实现思路

1、为此，本专利技术的目的在于提供仅使用少量就能够使碳材料(特别是碳纳米材料)有效地分散的分散剂。

2、另外，本专利技术提供利用了上述分散剂的分散液。

3、但是，本申请要解决的课题不限于上面提及的课题，未提及的其他课题可以由下面的记载被本领域技术人员所清楚地理解。

4、课题解决手段

5、本申请的一个方面提供由下述化学式1表示的共聚物。

6、[化学式1]

7、

8、上述化学式1中，

9、r1至r9各自独立地为氢、碳原子数1至4的直链型或支链型烃，

10、r'1为碳原子数5至22的直链型或支链型脂肪烃，

11、r'2包含取代或未取代的2个以上的芳香环，

12、r'3为选自由氰(cn)(cyano,cn)、吡咯烷酮(pyrrolidone,nc4h6o)和羧酸(cooh)组成的组中的任一个以上，

13、m、n各自独立地为0至4000的整数，

14、l各自为1至7000的整数。

15、(其中，m、n中的任一个为0时，其余不能为0。)

16、本申请的另一方面提供包含上述共聚物的分散剂。

17、本申请的另一方面提供包含上述分散剂和溶剂的分散液。

18、本申请的另一方面提供包含上述分散剂的电极用浆料组合物、电极或二次电池。

19、专利技术效果

20、本专利技术的共聚物具有作为分散剂仅以少量就能够使碳材料(特别是碳纳米材料)有效地分散的效果。

21、另外，使用了本专利技术的分散剂的分散液可以用于需要分散碳材料的各种领域(例如，电池、电容器的电极等)。

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【技术保护点】

1.一种由下述化学式1表示的共聚物，

2.根据权利要求1所述的共聚物，其中，R'1包含选自由正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、月桂基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、鲸蜡基、正十六烷基、正十七烷基、硬脂基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、异戊基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、异十一烷基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基、异十五烷基、异鲸蜡基、异十六烷基、异十七烷基、异硬脂基、异十八烷基、异十九烷基、异二十烷基、异二十一烷基和异二十二烷基组成的组中的任一个以上。

3.根据权利要求1所述的共聚物，其中，R'2包含选自由取代或未取代的苄基、苯基、苯氧基、萘、蒽和芘组成的组中的任一个以上。

4.根据权利要求1所述的共聚物，其中，R'2包含选自由3-苯氧基苄基、1-萘基、2-萘基、9-蒽甲基和1-芘甲基组成的组中的任一个以上。

5.根据权利要求1所述的共聚物，其中，包含R'2的单体为选自由丙烯酸3-苯氧基苄酯和(1-芘)甲基2-甲基-2-丙酸酯组成的组中的任一个以上。

6.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述共聚物为无规共聚物或者嵌段共聚物。

7.根据权利要求1所述的共聚物，其中，所述共聚物的数均分子量为5000～1000000。

8.一种分散剂，包含权利要求1至7中任一项所述的共聚物。

9.一种分散液，包含权利要求8所述的分散剂和溶剂。

10.根据权利要求9所述的分散液，其中，所述溶剂为选自由N-甲基-2-吡咯烷酮、N-乙基-2-吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜和γ-丁内酯组成的组中的任一个以上。

11.根据权利要求9所述的分散液，其中，进一步包含碳材料。

12.根据权利要求11所述的分散液，其中，所述碳材料为选自由石墨、活性炭、炭黑、单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、富勒烯和石墨烯组成的组中的任一个以上。

13.根据权利要求12所述的分散液，其中，在所述分散液中包含1.5wt％的固体成分时，所述分散液的粘度为3300～18000cps，

14.一种电极用浆料组合物，包含权利要求8所述的分散剂。

15.一种电极，包含权利要求8所述的分散剂。

16.一种二次电池，包含权利要求8所述的分散剂。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种由下述化学式1表示的共聚物，

2.根据权利要求1所述的共聚物，其中，r'1包含选自由正戊基、正己基、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、月桂基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、鲸蜡基、正十六烷基、正十七烷基、硬脂基、正十八烷基、正十九烷基、正二十烷基、正二十一烷基、正二十二烷基、异戊基、异庚基、异辛基、异壬基、异癸基、异十一烷基、异十二烷基、异十三烷基、异十四烷基、异十五烷基、异鲸蜡基、异十六烷基、异十七烷基、异硬脂基、异十八烷基、异十九烷基、异二十烷基、异二十一烷基和异二十二烷基组成的组中的任一个以上。

3.根据权利要求1所述的共聚物，其中，r'2包含选自由取代或未取代的苄基、苯基、苯氧基、萘、蒽和芘组成的组中的任一个以上。

4.根据权利要求1所述的共聚物，其中，r'2包含选自由3-苯氧基苄基、1-萘基、2-萘基、9-蒽甲基和1-芘甲基组成的组中的任一个以上。

5.根据权利要求1所述的共聚物，其中，包含r'2的单体为选自由丙烯酸3-苯氧基苄酯和(1-芘)甲基2-甲基-2-丙酸酯组成的组中的任一个以上。

6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：金光仁，严真珠，金彰凡，权世晚，宋诗真，韩在姬，金胜宪，朴攒水，
申请(专利权)人：韩松化学株式会社，
类型：发明
国别省市：

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