CA2870076A1 - Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres - Google Patents
Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres Download PDFInfo
- Publication number
- CA2870076A1 CA2870076A1 CA2870076A CA2870076A CA2870076A1 CA 2870076 A1 CA2870076 A1 CA 2870076A1 CA 2870076 A CA2870076 A CA 2870076A CA 2870076 A CA2870076 A CA 2870076A CA 2870076 A1 CA2870076 A1 CA 2870076A1
- Authority
- CA
- Canada
- Prior art keywords
- polymer
- gma
- pegma
- copolymer
- crosslinking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Abandoned
Links
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 title claims abstract description 18
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 title claims abstract description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 12
- 229920006037 cross link polymer Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 11
- 229920005604 random copolymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 10
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 9
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 8
- PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N Ethylenediamine Chemical compound NCCN PIICEJLVQHRZGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N glycidyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCC1CO1 VOZRXNHHFUQHIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- -1 alkyl compound Chemical class 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 4
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- AKSGKEXSAPMKPZ-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diol;methyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound OCCO.COC(=O)C(C)=C AKSGKEXSAPMKPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 abstract description 11
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 3
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 2
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 2
- 238000010382 chemical cross-linking Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 2
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004971 Cross linker Substances 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 description 1
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 1
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910003473 lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N lithium;bis(trifluoromethylsulfonyl)azanide Chemical compound [Li+].FC(F)(F)S(=O)(=O)[N-]S(=O)(=O)C(F)(F)F QSZMZKBZAYQGRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 150000002924 oxiranes Chemical class 0.000 description 1
- 238000012667 polymer degradation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/28—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety
- C08F220/285—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety
- C08F220/286—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing no aromatic rings in the alcohol moiety and containing a polyether chain in the alcohol moiety and containing polyethylene oxide in the alcohol moiety, e.g. methoxy polyethylene glycol (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F290/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
- C08F290/02—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
- C08F290/06—Polymers provided for in subclass C08G
- C08F290/062—Polyethers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Conductive Materials (AREA)
Abstract
Sont décrits des polymères réticulés et leur utilisation comme membrane dans des systèmes électrochimiques. Plus particulièrement, ces polymères réticulées sont formés d'un copolymère de type PEGMA-GMA et d'un agent réticulant polyaminé volatile.
Description
AGENT RÉTICULANT POLYAMINÉ VOLATILE ET SON UTILISATION
DANS LA FABRICATION DE POLYMERES
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention se rapporte au domaine des polymères et de leur utilisation comme membrane dans des applications électrochimiques. Plus particulièrement, l'invention se rapporte au domaine des copolymères aléatoires.
CONTEXTE DE L'INVENTION
Un des problèmes lors de l'utilisation de membranes pour les piles lithium-polymères concerne la dégradation de la membrane avec le temps. Ce phénomène est particulièrement important lors de l'utilisation d'agent réticulant de type radicalaire activé chimiquement ou par photochimie lors de la formation d'une membrane réticulé afin d'en augmenter la tenue mécanique. En effet, la formation de radicaux libres dans la structure polymérique engendre la dégradation de la membrane par extraction des protons présents sur la chaîne principale causant ainsi un mécanisme de scission de chaîne. Ce phénomène est particulièrement important lors de l'utilisation de lumière UV pour initier la réaction (voir Koo, G.-H. et al, J. Appl. Polym. Sc. 2012, 125 (4), 2659-2667;
et Shyichuk, A. V. et al, Polymer Degradation and Stability 2005, 88(3), 415-419).
La réticulation chimique par réaction d'une amine avec une fonction oxirane est très courante dans le monde des revêtements de type époxy et attire de plus l'attention des chimistes par la grande réactivité de cette fonction (voir Benaglia, M. et al, Polym. Chem. 2013, 4 (1), 124-132; et Gadwal, I. et al, Macromolecules, 2013, 47 (1), 35-40). Communément appelé les matériaux thermosettés sont intéressant par leur durcissement augmentant leurs résistance chimique et mécanique (voir Enns, J. B. et al, J. Appl. Polym. Sc., 1983, 28(9), 2831-2846; et Jordan, C. et al, J. Appl. Polym. Sc., 1992, 46(5), 859-871).
DANS LA FABRICATION DE POLYMERES
DOMAINE DE L'INVENTION
L'invention se rapporte au domaine des polymères et de leur utilisation comme membrane dans des applications électrochimiques. Plus particulièrement, l'invention se rapporte au domaine des copolymères aléatoires.
CONTEXTE DE L'INVENTION
Un des problèmes lors de l'utilisation de membranes pour les piles lithium-polymères concerne la dégradation de la membrane avec le temps. Ce phénomène est particulièrement important lors de l'utilisation d'agent réticulant de type radicalaire activé chimiquement ou par photochimie lors de la formation d'une membrane réticulé afin d'en augmenter la tenue mécanique. En effet, la formation de radicaux libres dans la structure polymérique engendre la dégradation de la membrane par extraction des protons présents sur la chaîne principale causant ainsi un mécanisme de scission de chaîne. Ce phénomène est particulièrement important lors de l'utilisation de lumière UV pour initier la réaction (voir Koo, G.-H. et al, J. Appl. Polym. Sc. 2012, 125 (4), 2659-2667;
et Shyichuk, A. V. et al, Polymer Degradation and Stability 2005, 88(3), 415-419).
La réticulation chimique par réaction d'une amine avec une fonction oxirane est très courante dans le monde des revêtements de type époxy et attire de plus l'attention des chimistes par la grande réactivité de cette fonction (voir Benaglia, M. et al, Polym. Chem. 2013, 4 (1), 124-132; et Gadwal, I. et al, Macromolecules, 2013, 47 (1), 35-40). Communément appelé les matériaux thermosettés sont intéressant par leur durcissement augmentant leurs résistance chimique et mécanique (voir Enns, J. B. et al, J. Appl. Polym. Sc., 1983, 28(9), 2831-2846; et Jordan, C. et al, J. Appl. Polym. Sc., 1992, 46(5), 859-871).
2 Une revue de la littérature montre qu'il y a plusieurs types de réactions de réticulation par voie chimique. La plupart engendre la formation de sous-produits indésirables comme l'eau ou d'acides. D'autres réactions se font à haute température ou se font en présence de catalyseur inorganique à base de cuivre (par exemple, voir Tillet, G. et al, Prog. Polym. Sc., 2011, 36(2), 191-217).
Ses différents éléments ne sont pas souhaitables dans un système électrochimique.
Il y a plusieurs agents réticulants aminés présents sur le marché cependant ceux-ci sont peu volatils et reste piégés dans le polymère car les réactions de réticulations ne sont pas complétés à 100% afin d'avoir des propriétés mécaniques optimales (voir Jordan et al, Supra).
Il a été démontré que l'utilisation d'un agent réticulant de type Jeffaminee pour la formation de membranes pour la conductivité ionique du lithium permettait de former un polymère réticulé (voir, par exemple, Luo, D. et al, J. Appl. Polym.
Sc.
2011, 120 (5), 2979-2984). Il est cependant possible que ces agents réticulants libres réagissent lors du cyclage de la pile causant une dégradation accéléré
de l'anode de lithium par migration des composés de la membrane vers l'anode.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention concerne un polymère réticulé composé d'un copolymère aléatoire à base de poly(éthylène glycol méthyle méthacrylate (PEGMA) et de glycidyl méthacrylate (GMA) (copolymère aléatoire PEGMA-GMA) et d'un agent réticulant polyaminé volatile. L'invention concerne aussi l'utilisation du polymère réticulé comme membrane pour des applications électrochimiques.
Selon un premier aspect, le copolymère aléatoire PEGMA-GMA est de Formule I:
n m 00 000)P
07) Formule I
Ses différents éléments ne sont pas souhaitables dans un système électrochimique.
Il y a plusieurs agents réticulants aminés présents sur le marché cependant ceux-ci sont peu volatils et reste piégés dans le polymère car les réactions de réticulations ne sont pas complétés à 100% afin d'avoir des propriétés mécaniques optimales (voir Jordan et al, Supra).
Il a été démontré que l'utilisation d'un agent réticulant de type Jeffaminee pour la formation de membranes pour la conductivité ionique du lithium permettait de former un polymère réticulé (voir, par exemple, Luo, D. et al, J. Appl. Polym.
Sc.
2011, 120 (5), 2979-2984). Il est cependant possible que ces agents réticulants libres réagissent lors du cyclage de la pile causant une dégradation accéléré
de l'anode de lithium par migration des composés de la membrane vers l'anode.
RÉSUMÉ DE L'INVENTION
La présente invention concerne un polymère réticulé composé d'un copolymère aléatoire à base de poly(éthylène glycol méthyle méthacrylate (PEGMA) et de glycidyl méthacrylate (GMA) (copolymère aléatoire PEGMA-GMA) et d'un agent réticulant polyaminé volatile. L'invention concerne aussi l'utilisation du polymère réticulé comme membrane pour des applications électrochimiques.
Selon un premier aspect, le copolymère aléatoire PEGMA-GMA est de Formule I:
n m 00 000)P
07) Formule I
3 De préférence, le copolymère aléatoire de Formule I possède une masse molaire par nombre entre 100 000 et 400 000 g/mol, l'unité n représente de 10 à 45 A
en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 % en mole de la composition du copolymère, où n + m -= 100%.
L'agent réticulant est un composé alkyl comprenant 1 ou 2 carbone(s) et au moins deux groupements amines, l'agent réticulé possédant un point d'ébullition de moins de 150cC. De préférence, l'agent réticulant utilisé est l'éthylène diamine.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un polymère réticulé
tel que défini dans la présente demande, lequel comprend des étapes de (a) mélange du copolymère PEGMA-GMA et de l'agent réticulant polyaminé, de préférence dans un solvant; (b) réticulation, de préférence par chauffage; et (c) élimination de l'agent réticulant polyaminé volatile et, éventuellement du solvant, par évaporation, par exemple, par chauffage sous vide. Par exemple, le solvant est choisi parmi les alcools inférieurs (méthanol, éthanol, isopropanol ou n-propanol), l'eau ou l'éthylène diamine, de préférence l'éthanol. Par exemple, le procédé comprend, en outre, une étape d'épandage du mélange de l'étape (a) avant la réticulation.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1 montre le profil réactionnel entre le copolymère PEGMA-GMA (39 %molaire GMA, 61%molaire PEGMA, masse molaire de 320 000 g/mol) et l'agent réticulant par DSC.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La description détaillée et les exemples qui suivent sont à titre d'illustration et ne doivent pas être interprétés comme limitant davantage la portée de l'invention.
en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 % en mole de la composition du copolymère, où n + m -= 100%.
L'agent réticulant est un composé alkyl comprenant 1 ou 2 carbone(s) et au moins deux groupements amines, l'agent réticulé possédant un point d'ébullition de moins de 150cC. De préférence, l'agent réticulant utilisé est l'éthylène diamine.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un polymère réticulé
tel que défini dans la présente demande, lequel comprend des étapes de (a) mélange du copolymère PEGMA-GMA et de l'agent réticulant polyaminé, de préférence dans un solvant; (b) réticulation, de préférence par chauffage; et (c) élimination de l'agent réticulant polyaminé volatile et, éventuellement du solvant, par évaporation, par exemple, par chauffage sous vide. Par exemple, le solvant est choisi parmi les alcools inférieurs (méthanol, éthanol, isopropanol ou n-propanol), l'eau ou l'éthylène diamine, de préférence l'éthanol. Par exemple, le procédé comprend, en outre, une étape d'épandage du mélange de l'étape (a) avant la réticulation.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
La Figure 1 montre le profil réactionnel entre le copolymère PEGMA-GMA (39 %molaire GMA, 61%molaire PEGMA, masse molaire de 320 000 g/mol) et l'agent réticulant par DSC.
DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La description détaillée et les exemples qui suivent sont à titre d'illustration et ne doivent pas être interprétés comme limitant davantage la portée de l'invention.
4 La présente invention concerne l'utilisation d'un copolymère aléatoire à base de poly(éthylène glycol méthyle méthacrylate (PEGMA) et de glycidyl méthacrylate (GMA) (copolymère aléatoire PEGMA-GMA) ainsi que d'un agent réticulant polyaminé volatile pour la formation d'un polymère réticulé. L'invention concerne aussi le polymère réticulé ainsi formé et une membrane pour des applications électrochimiques.
Selon un premier aspect, le copolymère aléatoire PEGMA-GMA est de Formule I:
0 0 O0Op 07) Formule I
De préférence, le copolymère aléatoire de Formule I possède une masse molaire par nombre entre 100 000 et 400 000 g/mol, l'unité n représente de 10 à 45 A
en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 A en mole de la composition du copolymère, où n + m = 100%.
L'agent réticulant est un composé alkyl comprenant 1 ou 2 carbone(s) et au moins deux groupements amines, l'agent réticulé possédant un point d'ébullition de moins de 150`C. De préférence, l'agent réticulant utilisé est l'éthylène diamine. Ce dernier possède 4 protons permettant de réticuler 4 fonctions oxiranes. De plus, son point d'ébullition peu élevé, soit 116`C, fait en sorte qu'il facilite l'évaporation des résidus après réticulation.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un polymère réticulé
tel que défini dans la présente demande, lequel comprend des étapes de (a) mélange du copolymère PEGMA-GMA et de l'agent réticulant polyaminé, de préférence dans un solvant; (b) réticulation, de préférence par chauffage; et (c) élimination de l'agent réticulant polyaminé volatile et, éventuellement du solvant, par évaporation, par exemple, par chauffage sous vide. Par exemple, le solvant est choisi parmi les alcools inférieurs (méthanol, éthanol, isopropanol ou n-propanol), l'eau ou l'éthylène diamine, de préférence l'éthanol.
Préparation du polymère réticulé:
Le copolymère de Formula I est dissous dans un minimum de solvant, comme l'éthanol, afin d'avoir une bonne viscosité permettant l'épandage sur un film de polypropylène. Par la suite, 5 à 10 équivalents d'éthylène diamine versus les
Selon un premier aspect, le copolymère aléatoire PEGMA-GMA est de Formule I:
0 0 O0Op 07) Formule I
De préférence, le copolymère aléatoire de Formule I possède une masse molaire par nombre entre 100 000 et 400 000 g/mol, l'unité n représente de 10 à 45 A
en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 A en mole de la composition du copolymère, où n + m = 100%.
L'agent réticulant est un composé alkyl comprenant 1 ou 2 carbone(s) et au moins deux groupements amines, l'agent réticulé possédant un point d'ébullition de moins de 150`C. De préférence, l'agent réticulant utilisé est l'éthylène diamine. Ce dernier possède 4 protons permettant de réticuler 4 fonctions oxiranes. De plus, son point d'ébullition peu élevé, soit 116`C, fait en sorte qu'il facilite l'évaporation des résidus après réticulation.
L'invention concerne aussi un procédé de préparation d'un polymère réticulé
tel que défini dans la présente demande, lequel comprend des étapes de (a) mélange du copolymère PEGMA-GMA et de l'agent réticulant polyaminé, de préférence dans un solvant; (b) réticulation, de préférence par chauffage; et (c) élimination de l'agent réticulant polyaminé volatile et, éventuellement du solvant, par évaporation, par exemple, par chauffage sous vide. Par exemple, le solvant est choisi parmi les alcools inférieurs (méthanol, éthanol, isopropanol ou n-propanol), l'eau ou l'éthylène diamine, de préférence l'éthanol.
Préparation du polymère réticulé:
Le copolymère de Formula I est dissous dans un minimum de solvant, comme l'éthanol, afin d'avoir une bonne viscosité permettant l'épandage sur un film de polypropylène. Par la suite, 5 à 10 équivalents d'éthylène diamine versus les
5 fonctions oxiranes ainsi qu'une quantité suffisante de LiTFSI (rapport 30 :1, Li :0) sont ajoutés au mélange. Celui-ci est agité pour une période de 15 min. puis épandu sur un film de polypropylène par Doctor Blade. Le film est mis au four pour 3 heures à 60 C puis 8 heures à 80 C. Le séchage final se fait sous vide à
80 C pour 2 heures.
Un exemple de profil réactionnel entre le polymère et l'éthylène diamine est présenté à la figure 1 (copolymère ayant une masse molaire de 320 000 g/mol, 39 %molaire de GMA, et 61%molaire de PEGMA). La réaction de réticulation a lieu entre 98 C et 165 C et résulte d'une Tg à 171 C après réticulation démontrant une amélioration de la tenue mécanique.
Les membranes formées du polymère de l'invention montrent des capacités entre 130 et 150 mAh/g à 80 C dans une pile où la cathode est du L1FePO4. Les cyclages sont optimaux à un régime de C/6. De plus, les batteries sont stables pour une période supérieure à 100 cycles à ce régime avec une perte minime de capacité. La capacité est en fonction de la masse molaire du polymère et du taux de GMA. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec un polymère ayant une masse molaire de 320 000 g/mol et 39 %molaire de GMA.
80 C pour 2 heures.
Un exemple de profil réactionnel entre le polymère et l'éthylène diamine est présenté à la figure 1 (copolymère ayant une masse molaire de 320 000 g/mol, 39 %molaire de GMA, et 61%molaire de PEGMA). La réaction de réticulation a lieu entre 98 C et 165 C et résulte d'une Tg à 171 C après réticulation démontrant une amélioration de la tenue mécanique.
Les membranes formées du polymère de l'invention montrent des capacités entre 130 et 150 mAh/g à 80 C dans une pile où la cathode est du L1FePO4. Les cyclages sont optimaux à un régime de C/6. De plus, les batteries sont stables pour une période supérieure à 100 cycles à ce régime avec une perte minime de capacité. La capacité est en fonction de la masse molaire du polymère et du taux de GMA. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec un polymère ayant une masse molaire de 320 000 g/mol et 39 %molaire de GMA.
Claims (5)
1. Polymère réticulé composé d'un copolymère aléatoire à base de poly(éthylène glycol méthyle méthacrylate (PEGMA) et de glycidyl méthacrylate (GMA) (copolymère aléatoire PEGMA-GMA) ainsi que d'un agent réticulant polyamine volatile.
2. Le polymère selon la revendication 1, dans lequel le copolymère aléatoire PEGMA-GMA est de Formule l :
dans lequel :
n représente de 10 à 45 % en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 % en mole de la composition du copolymère, où n + m =
100%, le copolymère aléatoire de Formule l possèdant une masse molaire par nombre entre 100 000 et 400 000 g/mol.
dans lequel :
n représente de 10 à 45 % en mole de la composition du polymère, et m représente de 55 à 90 % en mole de la composition du copolymère, où n + m =
100%, le copolymère aléatoire de Formule l possèdant une masse molaire par nombre entre 100 000 et 400 000 g/mol.
3. Le polymère selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l'agent réticulant est un composé alkyl comprenant 1 ou 2 carbone(s) et au moins deux groupements amines, l'agent réticulé possédant un point d'ébullition de moins de 150°C.
4. Le polymère selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'agent réticulant utilisé est l'éthylène diamine.
5. Procédé de préparation d'une polymère réticulé tel que défini dans l'une quelconque des revendications 1 à 4, lequel comprend des étapes de (a) mélange du copolymère PEGMA-GMA et de l'agent réticulant polyamine, de préférence dans un solvant; (b) réticulation, de préférence par chauffage; et (c) élimination de l'agent réticulant polyaminé volatile et, éventuellement du solvant, par évaporation, par exemple, par chauffage sous vide.
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2870076A CA2870076A1 (fr) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres |
| US15/523,875 US10745526B2 (en) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Crosslinked polymer based on a random copolymer and a volatile polyaminated crosslinking agent and processes for producing same |
| CN201580059456.8A CN107075226B (zh) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | 基于无规共聚物和挥发性多胺化交联剂的交联聚合物及其制备方法 |
| KR1020177014986A KR102370277B1 (ko) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | 랜덤 코폴리머 및 휘발성 폴리아민 가교화제 기반의 가교된 폴리머 및 그의 제조방법 |
| CA2963500A CA2963500C (fr) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Polymere reticule a base d'un copolymere aleatoire et d'un agent reticulant polyamine volatil, et ses procedes de fabrication |
| EP15857881.5A EP3215565A4 (fr) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Polymere réticule à base d'un copolymère aléatoire et d'un agent réticulant polyamine volatil, et ses procédés de fabrication |
| JP2017523470A JP6685298B2 (ja) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | ランダムコポリマーおよび揮発性ポリアミン架橋剤に基づく架橋ポリマー、ならびにその製造プロセス |
| PCT/CA2015/051127 WO2016070270A1 (fr) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Polymere réticule à base d'un copolymère aléatoire et d'un agent réticulant polyamine volatil, et ses procédés de fabrication |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA2870076A CA2870076A1 (fr) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2870076A1 true CA2870076A1 (fr) | 2016-05-03 |
Family
ID=55867711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA2870076A Abandoned CA2870076A1 (fr) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2870076A1 (fr) |
-
2014
- 2014-11-03 CA CA2870076A patent/CA2870076A1/fr not_active Abandoned
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0037776B1 (fr) | Electrolyte solide à base de matériau macromoléculaire à conduction ionique | |
| EP3266058B1 (fr) | Électrodes de batteries li-ion à conductivité ameliorée | |
| EP0163576B1 (fr) | Matériau macromoléculaire à conduction ionique pour la réalisation d'électrolytes ou d'électrodes | |
| FR2933413A1 (fr) | Utilisation comme agent epaississant de formulations aqueuses salines d'un copolymere acryliques hydrosolubles, reticules et modifie de maniere hydrophobe | |
| CN105754027A (zh) | 一种偏氟乙烯聚合物、其制备方法及应用 | |
| WO2017181294A1 (fr) | Liant copolymérique | |
| JP2019513869A5 (fr) | ||
| RU2012130414A (ru) | Смешанные фторполимерные композиции, имеющие множественные фторполимеры, обрабатываемые в расплаве | |
| EP1018181A2 (fr) | Electrolyte solide polymere et ses procedes de preparation | |
| CA2963500C (fr) | Polymere reticule a base d'un copolymere aleatoire et d'un agent reticulant polyamine volatil, et ses procedes de fabrication | |
| WO2020043995A1 (fr) | Polymère, son procédé de préparation, composition le comprenant et utilisation dans des batteries | |
| CN103588921B (zh) | 一种高粘度自交联偏氟乙烯共聚物、其制备方法及应用 | |
| US20170306060A1 (en) | Aqueous emulsion, adhesive composition, and aqueous emulsion manufacturing method | |
| CA2870076A1 (fr) | Agent reticulant polyamine volatile et son utilisation dans la fabrication de polymeres | |
| CN1046912A (zh) | 可硬化的含氟共聚物其制法及在油漆和涂料中的应用 | |
| FR3036856A1 (fr) | Gel electrolyte comprenant un polymere et un liquide ionique, son procede de preparation et son utilisation | |
| CA2886173A1 (fr) | Polymere reticule a base d'un copolymere aleatoire et d'un agent reticulant polyamine volatil, et ses procedes de fabrication | |
| FR3130803A1 (fr) | Electrolyte solide réticulé | |
| CA2928216A1 (fr) | Liant copolymerique | |
| EP3532531B1 (fr) | Procede de degradation d'un poly(alcene carbonate), utilisations pour preparer une electrode de batterie lithium-ion et le frittage de ceramiques | |
| FR2933412A1 (fr) | Utilisation comme agent epaississant de formulations aqueuses salines d'un copolymere acrylique hydrosoluble, reticule et modifie de maniere hydrophobe | |
| WO2026093666A1 (fr) | Composition de préparation de cathode | |
| FR3163491A1 (fr) | Électrolytes polymériques eutectiques profonds à conductivité ionique unipolaire | |
| WO2023127431A1 (fr) | Polymère à base de fluorure de vinylidène | |
| FR3148439A1 (fr) | Composition d’une couche primaire de cathode |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FZDE | Discontinued |
Effective date: 20171103 |