微孔离子液体/凝胶聚合物电解质纤维的制备方法

摘要

一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔离子液体/凝胶聚合物电解质纤维的方法，将离子液体，聚合物，锂盐，溶剂，纳米添加物按一定的比例配置，然后导入高压反应釜内得到共混物；将超临界流体导入高压反应釜内与上述共混物混合并在超临界流体中反应；将上述均匀混合材料定量喂入螺杆形成均相体，均相体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出；经自然冷却后得到纤维放入烘干设备中，于80-120℃温度烘干即得离子液体/凝胶聚合物电解质超细微孔类纤维。所制备的离子液体/凝胶聚合物电解质超细微孔类纤维，可满足锂电池为基础的纺织、电气、电子、机械、医疗、化工、食品及航空航天等相关领域的需求。

主权项

一种应用超临界流体熔喷纺丝制备微孔离子液体/凝胶聚合物电解质纤维的方法， 其特征在于：包括如下步骤：（1）分别称取离子液体1‑12重量份、聚合物1‑9重量份、溶剂80‑90重量份、纳米添加物1‑3重量份，然后将聚合物溶于部分N‑甲基吡咯烷酮中，将锂盐、纳米添加物和离子液体溶于剩余的N‑甲基吡咯烷酮中，控制溶液中锂盐的浓度为1mol/L，然后同时导入装有内衬的高压反应釜内均匀搅拌混合得到共混物；（2）将超临界流体导入高压反应釜内与上述共混物混合并维持压力为7‑17 MPa，温度为x‑x℃下搅拌使原料混合均匀，同时在超临界流体中反应合成6‑24小时；（3）将上述均匀混合材料定量喂入螺杆，在螺杆进料段被输送和均匀共混，继而经螺杆压缩段压实并逐渐成均相体；(4) 在过滤器部分，均相体经过过滤介质，滤去杂质和聚合反应后残留的催化剂；(5)在计量泵部分，均相体经齿轮计量泵进行熔体计量，以精确控制纤维细度和均匀度；(6)均相体经熔喷模头入口区、孔流区和膨化区从模头喷丝孔挤出；(7)从模头喷丝孔挤出的均相体体细流因环境压力突然降低发生膨化胀大的同时，受到两侧高速热空气流的牵伸，处于粘流态的熔体细流被迅速拉细；同时，两侧的室温空气掺入牵伸热空气流，使熔体细流冷却固化成形，形成超细微孔类纤维。