Solid Polymer Electrolyte Membranes on the Basis of Fluorosiloxane Matrix

Abstract

Досліджено реакції гідросилювання 2,4,6,8-тетрагідро-2,4,6,8-тетраметилциклотетрасилоксана (D4H) з 2,2,3,3,4,4,5,5-октафлуоропентил акрилатом у співвідношенні 1:4,2 в присутності платинового каталізатора и одержано відповідний адукт (D4R). В присутності безводного гідроксиду калию проведено полімеризацію D4R, внаслідок чого отримано відповідний комб-полімер з бічними групами 2,2,3,3,4,4,5,5-октафлуоропентил пропіонату. Синтезований продукт та полімери проаналізовано за допомогою методів Фур‘є-спектроскопії, 1H, 13C і 29Si спектроскопії. Тверді полімер-електролитні мембрани одержані за допомогою золь-гель реакцій полімерів з тетраетоксисиланом, допованим трифлуорометансульфонатом літію (трифлат) та біс(трифлуорометансульфонил)імідом літію. Встановлено, що електропровідність полімер-електролітних мембран за кімнатної температури знаходиться в межах (1,9•10-6)–5,9•10-10 См/см.Hydrosilylation reactions of 2,4,6,8-tetrahydro-2,4,6,8-tetramethylcyclotetrasiloxane (D4H) with 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl acrylate at 1:4.2 ratio of initial compounds catalysed by platinum catalysts have been studied and corresponding adduct D4 R' has been obtained. Ring opening polymerization of D4 R in the presence of dry potassium hydroxide has been carried out and comb-type polymers with 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl propionate side groups have been obtained. The synthesized product D4 R and polymers were analyzed by FTIR, 1H, 13C, and 29Si NMR spectroscopy. The solid polymer electrolyte membranes have been obtained via sol-gel reactions of polymers with tetraethoxysilane doped with lithium trifluoromethylsulfonate (triflat) and lithium bis(trifluorosulfonyl)imide. It has been found that the electric conductivity of the polymer electrolyte membranes at room temperature changes in the range of (1.9·10-6) – (5.9·10-10) S·cm -1.