專利名稱：用于制造聚合物，涂覆電極及締合的聚合物和電極的方法
用于制造聚合物，涂覆電極及締合的聚合物和電極的方法背景離子交換聚合物在許多應(yīng)用中有用，例如，制作用于離子分離過(guò)程的離子交換膜或涂層。生產(chǎn)離子交換聚合物的一般技術(shù)涉及使非離子，非水溶性的二乙烯式交聯(lián)劑(例如，二乙烯基苯)與單體(比如苯乙烯)在非水性溶劑(比如二乙基-苯)中聚合。生成的固態(tài)聚合物(例如薄片狀或薄膜狀)用溶劑(比如二氯乙烷(ethylene dichloride)) 平衡或洗滌若干次，以除去并替換所述二乙基-苯溶劑。在期望陽(yáng)離子交換膜的地方，隨后使所述薄膜與三氧化硫和二氯乙烷的溶液反應(yīng)以形成磺酸基，該磺酸基在用甲醇洗滌并用碳酸氫鈉中和時(shí)賦予所述聚合物強(qiáng)堿性的離子交換性質(zhì)。非水溶性單體以及在非水性溶劑中進(jìn)行的聚合反應(yīng)和隨后的反應(yīng)，使化學(xué)處理難題與伴隨的有機(jī)溶劑損失不可避免。已開(kāi)發(fā)出在水性溶劑體系中可聚合的水溶性交聯(lián)劑來(lái)克服上述難題。聚合物的交聯(lián)通過(guò)兩種單體之間的縮合反應(yīng)發(fā)生而且與聚合同時(shí)發(fā)生，因此不需要二乙烯式單體。同時(shí)，消除了石油衍生的溶劑的開(kāi)支及其處理的難題。但是，大多數(shù)目前可用的水溶性交聯(lián)劑昂貴且環(huán)境不友好。同時(shí)，一些應(yīng)用，例如， 超級(jí)電容器電極，優(yōu)選具有低電阻，低溶脹率及良好的涂層形態(tài)并且可被涂覆以降低能量消耗并提高電極的電流效率的聚合物。因而，期望具有從水溶性，便宜且環(huán)境友好的材料制造低溶脹率的聚合物的方法， 以及用此聚合物涂覆電極以減小電極的電阻并提高電流效率的方法。簡(jiǎn)述根據(jù)本文描述的實(shí)施方案，提供一種方法，該方法包含使包含至少兩個(gè)酰胺基的
單體，式
權(quán)利要求
1.一種方法，其包含使含有至少兩個(gè)酰胺基的單體、式
2.權(quán)利要求1的方法，其中磺酸或磺酸鹽單體具有式(b)
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 苯乙烯磺酸、磺烷基(甲基)_丙烯酸酯、磺烷基衣康酸酯，具有C1至C6烷基、或乙烯基磺酸以及它們的銨、堿金屬或堿土金屬鹽。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸、 苯乙烯磺酸、對(duì)苯乙烯磺酸、磺丙基丙烯酸酯、磺丙基衣康酸酯或乙烯基磺酸以及它們的銨、鈉、鉀和鈣鹽。
6.權(quán)利要求1的方法，其中具有式(a)的單體為N-羥甲基丙烯酰胺(N-(羥甲基)丙烯酰胺，NMA)、N-羥甲基甲基丙烯酰胺(NMMA)、N-(異丁氧基甲基)-丙烯酰胺(IBMA)、N_(異丁氧基甲基)甲基丙烯酰胺或N-(正丁氧基甲基)-丙烯酰胺(NBMA)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述包含至少兩個(gè)酰胺基的單體選自羰基二胺和式 OO
8.權(quán)利要求1的方法，其中所述包含至少兩個(gè)酰胺基的單體選自縮二脲和琥珀酰胺。
9.權(quán)利要求1的方法，所述方法另外包含在自由基引發(fā)劑存在下共聚。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述自由基引發(fā)劑包含過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀、2，2'-(偶氮二甲基丙脒)二鹽酸鹽、過(guò)氧化氫或過(guò)氧二磷酸鉀、過(guò)氧二磷酸鈉或過(guò)氧二磷酸銨。
11.一種通過(guò)權(quán)利要求1的方法制造的聚合物。
12.一種包含權(quán)利要求11的聚合物的薄膜。
13.一種用于涂覆電極的方法，該方法包含 提供電極；
14.權(quán)利要求13的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體具有式(b)
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
16.權(quán)利要求13的方法，其中所述磺酸或磺酸鹽單體為對(duì)苯乙烯磺酸。
17.權(quán)利要求13的方法，其中式(a)的單體為N-(羥甲基)丙烯酰胺。
18.權(quán)利要求13的方法，其中所述自由基引發(fā)劑為2，2'_(偶氮二 0-甲基丙脒)二鹽酸鹽、過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鉀。
19.權(quán)利要求13的方法，其中包含至少兩個(gè)酰胺基的單體為羰基二胺。
20.一種通過(guò)權(quán)利要求13的方法涂覆的電極。
全文摘要
本發(fā)明提供一種方法，該方法包含使包含至少兩個(gè)酰胺基的單體、式(a)的單體以及磺酸或磺酸鹽單體共聚，其中R1為CH3或H。提供通過(guò)所述方法制造的聚合物。提供涂覆電極的方法，該方法包含提供電極；提供自由基引發(fā)劑、包含至少兩個(gè)酰胺基的單體、式(a)的單體和磺酸或磺酸鹽單體的溶液；用所述溶液潤(rùn)濕所述電極；并加熱該潤(rùn)濕的電極；借此使得包含至少兩個(gè)酰胺基的單體、式(a)的單體和磺酸或磺酸鹽單體共聚；其中R1為CH3或H。提供通過(guò)所述方法涂覆的電極。
文檔編號(hào)C08F220/38GK102482381SQ201080039540
公開(kāi)日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者劉輝, 呂蘇, 喻獻(xiàn)國(guó), 楊海, 蔡巍, 鄧志剛, 鄭立平, 陳林 申請(qǐng)人:通用電氣公司