リチウムイオン電池補助材料用の水性バインダーSBRとCMC-Naはどうですか？

水性接着剤SBR、CMC Na：

1）はじめに：SBRは最も広く使用されている水性接着剤です。SBRはスチレンブタジエンゴムの略で、水や極性溶剤に溶けやすく、非常に高い接着強度と優れた機械的安定性と操作性を備えています。バインダーとしてのバッテリー業界では、バインダーは優れた効果と安定した品質を備えています。

CMC-Na：カルボキシメチルセルロースナトリウムは、世界で最も広く使用され、最も使用されているタイプのセルロースです。グルコース重合度が100〜2000のセルロース誘導体で、相対分子量は242.16です。それは白い繊維状または粒状の粉末であり、無臭、無味、無味、吸湿性であり、有機溶媒に不溶性である。

2）結合メカニズム：銅箔表面基との縮合反応の表面のSBR基は化学結合を形成します.SBRラテックス自体は、一方では、グラファイトの疎水性有機結合を介して、親水性と疎水性のバランスの産物です。一方、縮合反応では、親水性基と銅箔表面基を通過します。また、CMC-Naは安定剤、懸濁分散剤として使用され、SBRは結合効果を支援すると同時に、SBRをより均一に分散させると同時に、空間電荷の反発力を利用してシステムの安定性を確保します。

3）合成方法と試験パラメータ

SBR、SBRの1、3-ブタジエン（CH2 = CH-CH = CH2）、スチレン（C6H5-CH = CH2）合成、乳化重合、溶液重合の合成方法は、一般に2種類あります。 2つの比率を調整することにより、一連の異なる架橋度とガラス転移温度（1つは変形温度、状態はガラス状態から高弾性状態遷移温度）を取得できます。製品。

乳化重合：初期は開始剤として過硫酸カリウム、スチレンブタジエンを使用しており、フリーラジカル乳化重合システム（一般にホットグルーとして知られています）には50 ℃未満で、まだ少量の生産があります。 1950年代には、工業生産は5 ℃に下げられ、重合温度の基本製品はSBR1500であり、一般にコールドグルーとして知られています。コールドグルーの生成は、乳化剤として脂肪酸石鹸のブタジエンモノマーロジン石鹸または水エマルジョンに分散され、分子量調整剤としてメルカプタンを使用し、有機過酸化物、第一鉄塩および酸化活性剤-ラジカル重合からなる還元開始剤システムによって結合されます。乳化重合はいくつかのシリーズのケトルで連続的であり、変換率は約65％に制御されます。未反応のスチレンブタジエン、続いて水平フラッシュタンクと蒸留塔を使用し、精製したものを再び使用して除去します。塩化ナトリウム、塩化カルシウム、および粘着性などの酸を含む反応なしのモノマー共重合体エマルジョンの除去。これは、振動ふるいによってゴムによって生成され、ホエーの分離、脱水、乾燥、そして迅速な完成品です。ホットグルーと比較して、分岐したコールドで低架橋度の接着剤をゲル化し、低分子量の含有量を大幅に減らし、性能が大幅に向上するため、基本的にホットグルーを交換しました。

溶液重合：スチレンブタジエンゴムの合成における無極性溶媒中での触媒としてのブチルリチウム。そして、溶液重合スチレンブタジエンゴムブロック共重合体とランダム共重合体（熱可塑性ゴム）の2種類。共重合の過程での溶液重合スチレンブタジエンゴムは、自発的なポリスチレンブロックの傾向があり、主鎖（すなわち、ポリスチレンブロックを含まない）コポリマーでスチレンランダム分布を合成するために、連続添加モノマーを採用することができます、90〜 150 ℃の高温ポリマー、およびランダム剤としてエーテル、第三級アミン、リン酸塩、硫黄または界面活性剤などを添加します。溶液重合ランダムスチレンブタジエンゴムスチレンブタジエンゴムのエマルジョン重合よりも分子量分布が狭く、分岐度が低い。原料ゴムのコールドフロー傾向を低減するために、共重合過程で架橋剤としてジビニルベンゼンまたは塩化第二スズを添加し、ポリマー分子間に少量の架橋を生成する必要があります。異なる分子量の共重合体ブレンドにすることもでき、分子量分布を広げます。溶液重合ランダムスチレンブタジエンゴムキャップタイプ-1、4異性体含有量は35％〜35％、耐摩耗性、たわみ、加熱性能などのスプリングバックは、スチレンブタジエンゴムの乳化重合よりも優れており、収縮を押し出します。一般に、エマルジョンスチレンブタジエンゴムの代わりに、特に軽くて透明な製品に適しており、油を充填したゴムにすることもできます。

原材料は主に綿、わら、木材などの性質、粘度、置換度、純度などの重要なパラメーターに由来します。

置換度（DS）は、平均ヒドロキシル値の糖脱水単位を指します。 3つのヒドロキシル基を置換した場合、上記の3.0 DS理論の最大値は、置換度がそれぞれ0.7と0.7であり、置換度が高いほど、親水性が強くなり、必要に応じて同時に水をやりやすくなりますアノード結合剤および分散剤として適切なCMCを選択します。

ここで確かに、SBRとCMCの共同使用は、長期的な蓄積の結果であり、相互に補完するために使用されます。

実際のリチウム電池のCMCとSBRのグラファイトアノードカソードは互いに補完的であり、1つに満たない場合は、業界の長期的な慣行の結果です。極片圧延工程ではなく、シートの厚さが薄いという条件で、単にCMCを接着剤として使用する場合、または圧縮密度が高くない場合。実際の生産では、エネルギー密度の要件のため、グラファイト片転がる必要があり、圧縮密度が大きいため、CMCが脆く、構造が崩壊し、シートオフパウダーが深刻なため、このケースを単独で使用することはできません。また、SBRを個別に結合として使用することもできません。エージェント、スラリーの調製が難しいため、SBRは機能を停止せず、スラリーの沈降が起こり、SBRシートが電解質で膨潤しすぎてしまいます;そしてCMCとSBRを同時に使用すると基本的に解決できます上記の問題は、グラファイト材料自体が水ではないため、水系での分散が困難であり、CMCの機能を使用すると、分散剤、分散グラファイト、導電性添加剤として、他のCMCは水中でゲルを形成できます。ゲル構造が存在するため、スラリーの均一性を維持するための一定期間における水とスラリーの安定性の両方が大量生産につながるため、スラリーの増粘と大規模なコーティングを行います。同時にSBRの導入により、SBRラテックスは水溶性であるため、SBR自体が柔軟な素材であり、接着剤は優れた性能を発揮します。このピースは高圧固体の場合、粉末を失わず、ポールピースローリングシート接着強度が高いです。

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