System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种羧基丁苯胶乳复合材料及其制备方法和应用技术_技高网

一种羧基丁苯胶乳复合材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43138450 阅读:8 留言:0更新日期:2024-10-29 17:42
本发明专利技术公开了一种羧基丁苯胶乳复合材料及其制备方法和应用,本发明专利技术通过对碱木质素进行改性处理,将双键接枝在木质素的表面,在后续制备复合材料的过程中,木质素表面的双键参与加成反应,提高了木质素与原料中其它组分之间的结合力,提升了复合材料的力学性能;本发明专利技术向分散液中加入吡咯溶液,分散液中的引发剂能够引发吡咯发生聚合反应,生成的聚吡咯穿插在改性木质素与XSBR分子形成的三维网络结构中,聚吡咯对复合材料具有类似“钢筋混凝土”结构式的增强作用,进一步提高了复合材料的力学性能;同时,聚吡咯具有优异的导电性能,将其引入到复合材料中,提高了复合材料的导电性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高分子材料,具体涉及一种羧基丁苯胶乳复合材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、羧基丁苯胶乳(简称xsbl)是一种以丁二烯、苯乙烯加少量羧酸(如丙烯酸或甲基丙烯酸)及其它助剂,通过乳液聚合生成的共聚物。

2、xsbr是一种常用的工业粘结剂,主要用于造纸涂布、印刷等方面。为了探寻xsbr在高分子功能材料方面的应用,最近二三十年来人们将其与各种填料共混,并用不同工艺加工成型,在基础研究领域开辟出一片新天地,通过选择不同的填料、不同的组分配比和加工助剂制备出一系列具有不同性能的新型橡胶复合材料。因此,在现有xsbr的基础之上,选择不同种类的添加物,通过简单共混改性获得新型功能材料受到了广泛关注。

3、羧基丁苯胶乳(xsbr)在锂电池负极中的作用是提供导电性以及增强电池的稳定性,在现有技术中,羧基丁苯胶乳原料在制备过程中,由于原料不够分散,导致原料之间不能够充分反应,进而导致羧基丁苯胶乳的导电性能不够理想。

4、中国专利文献cn202210833199.0公开了一种高性能导电可降解羧基丁苯胶乳及其制备方法和应用,该制备方法包括:将去离子水、乳化剂、纳米石墨烯微片和其他助剂进行预乳化,接着加入溶有可降解高分子材料的苯乙烯单体、丁二烯单体、甲基丙烯酸和硫醇,搅拌均匀,升温至反应温度时,加入引发剂引发聚合,在转化率大于98%时,结束反应,合成高性能导电可降解羧基丁苯胶乳,所制备得到的复合材料的导电性和力学性能虽有一定程度的提高,但仍没有解决纳米石墨烯微片分散不均的技术问题。


<p>技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于提供一种羧基丁苯胶乳复合材料及其制备方法和应用,所制备得到的羧基丁苯胶乳复合材料具有优异的力学性能和导电性能。

2、为了实现上述目的,本专利技术采取如下技术方案:

3、第一方面,本专利技术提供一种羧基丁苯胶乳复合材料的制备方法,包括如下步骤:

4、s1、将碱木质素加入到去离子水中,搅拌溶解,然后向其中加入丙烯酰胺和戊二醛,加热搅拌反应,待反应完成后,旋转蒸发除去溶剂,得到改性木质素;

5、s2、将改性木质素、十二烷基硫酸钠和叔十二碳硫醇加入到去离子水中,搅拌均匀,通入氮气排出空气,然后向其中加入丁二烯、苯乙烯、丙烯酸,搅拌升温至60-70℃,加入引发剂,反应2-3h,待反应结束后,得到分散液;

6、s3、向分散液中加入吡咯溶液,搅拌反应,待反应完成后,调节溶液的ph至7-8,随后脱气,转入聚四氟乙烯模具中,真空干燥,即得到羧基丁苯胶乳复合材料。

7、优选的,步骤s1中,碱木质素、丙烯酰胺和戊二醛的质量比为10-15:5-8:6-10。

8、优选的,步骤s1中,加热搅拌反应的温度为60-80℃,加热搅拌反应的时间为3-5h。

9、优选的,步骤s2中,改性木质素、十二烷基硫酸钠、叔十二碳硫醇、去离子水、丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、引发剂的质量比为5-10:2-3:1-3:100-150:15-20:20-25:5-10:0.5-1。

10、优选的,步骤s2中,所述引发剂选自过硫酸盐。

11、优选的,步骤s3中,分散液和吡咯溶液的体积比为100:20-30。

12、优选的,步骤s3中,吡咯溶液的质量分数为15-25%。

13、优选的,步骤s3中,脱气条件为:在-0.08mpa到-0.1mpa条件下脱气1-2h。

14、第二方面,本专利技术提供由上述制备方法所制备得到的羧基丁苯胶乳复合材料。

15、第三方面,本专利技术还提供上述羧基丁苯胶乳复合材料在制备导电高分子复合材料中的应用。

16、与现有技术相比,本专利技术具有如下有益效果:

17、(1)本专利技术通过对碱木质素进行改性处理,将丙烯酰胺接枝在碱木质素上,得到改性木质素,通过将双键接枝在木质素的表面,在后续制备复合材料的过程中,木质素表面的双键参与加成反应,提高了木质素与原料中其它组分之间的结合力,改性木质素与xsbr分子之间形成三维网络结构,改性木质素分子中含有相对刚性的苯环结构,提升了复合材料的力学性能。

18、(2)本专利技术向分散液中加入吡咯溶液,分散液中的引发剂能够引发吡咯发生聚合反应,生成的聚吡咯穿插在改性木质素与xsbr分子形成的三维网络结构中,聚吡咯对复合材料具有类似“钢筋混凝土”结构式的增强作用,进一步提高了复合材料的力学性能;同时,聚吡咯具有优异的导电性能,将其引入到复合材料中,提高了复合材料的导电性能。

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【技术保护点】

1.一种羧基丁苯胶乳复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,碱木质素、丙烯酰胺和戊二醛的质量比为10-15:5-8:6-10。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中,加热搅拌反应的温度为60-80℃,加热搅拌反应的时间为3-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,改性木质素、十二烷基硫酸钠、叔十二碳硫醇、去离子水、丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、引发剂的质量比为5-10:2-3:1-3:100-150:15-20:20-25:5-10:0.5-1。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中,所述引发剂选自过硫酸盐。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,分散液和吡咯溶液的体积比为100:20-30。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,吡咯溶液的质量分数为15-25%。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中,脱气条件为:在-0.08MPa到-0.1MPa条件下脱气1-2h。

9.如权利要求1-8任一项所述制备方法所制备得到的羧基丁苯胶乳复合材料。

10.如权利要求9所述的羧基丁苯胶乳复合材料在制备导电高分子复合材料中的应用。

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【技术特征摘要】

1.一种羧基丁苯胶乳复合材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,碱木质素、丙烯酰胺和戊二醛的质量比为10-15:5-8:6-10。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s1中,加热搅拌反应的温度为60-80℃,加热搅拌反应的时间为3-5h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤s2中,改性木质素、十二烷基硫酸钠、叔十二碳硫醇、去离子水、丁二烯、苯乙烯、丙烯酸、引发剂的质量比为5-10:2-3:1-3:100-150:15-20:20-25:5-10:0.5-1。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:俞国锋骆江英赵中庆俞俊锋
申请(专利权)人:杭州富阳富翔化工有限公司
类型:发明
国别省市:

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