[发明专利]一种基于表面引发制备的聚合物电解质、其制备和应用

权利要求书

1.一种聚合物电解质的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将第一单体与含有溴引发位点的酰溴试剂混合，在溶剂和缚酸剂存在条件下发生酯化反应，反应后分离提纯得到含有溴活性位点的再引发剂；所述第一单体为含羟基的丙烯酸酯单体或含羟基的甲基丙烯酸酯单体；所述含羟基的甲基丙烯酸酯单体具有如式(一)所示的结构：

式(一)中，m为1～10的整数；

所述含羟基的丙烯酸酯单体具有如式(二)所示的结构：

式(二)中，n为1～10的整数；

(2)将步骤(1)所述再引发剂与共聚单体、交联剂、引发剂、链转移剂以及溶剂混合，在隔绝氧气条件下发生可逆加成断裂链转移聚合反应，得到第一聚合物，所述第一聚合物表面含有活性溴引发位点；所述共聚单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸叔丁酯中的至少一种；所述交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯或聚乙二醇二甲基丙烯酸酯；

(3)将步骤(2)得到的第一聚合物、第二单体与溶剂混合，在隔绝氧气条件下，利用所述第一聚合物表面的活性溴位点引发第二单体发生原子转移自由基聚合反应，得到第二聚合物；所述第二单体为甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯和/或甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯；

(4)将步骤(3)得到的第二聚合物与锂盐混合，得到基于表面引发制备的聚合物电解质。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含有溴引发位点的酰溴试剂为2-溴异丁酰溴、2-溴丙酰溴和2-溴苯乙酰溴中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述交联剂数均分子量为300～4000，其中,交联剂与共聚单体的摩尔比为1:20～1:100；

所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)、2,2'-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)中的一种；

所述链转移剂为2-氰基-2-丙基苯并二硫或4-氰基-4-(苯基硫代甲酰硫基)戊酸；

所述再引发剂与共聚单体的摩尔比为1：10～1：50。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)反应温度为40～70℃，反应时间为24～72h。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)在催化剂的催化作用下利用所述第一聚合物表面的活性溴位点引发第二单体发生原子转移自由基聚合反应，得到第二聚合物。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述催化剂为含铜催化剂或锂盐催化剂。

7.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述第二单体其数均分子量为300～1000。

8.如权利要求1至7任一项所述的制备方法制备得到的聚合物电解质。

9.如权利要求8所述的聚合物电解质的应用，其特征在于，用作锂离子电池的聚合物电解质。