網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法及其合成物的用法與流程

本發明涉及交聯聚丙烯酸鹽高分子合成領域；具體涉及一種網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法及其合成物在電池中用法。
背景技術：
：丙烯酸鋅聚合物，丙烯酸鋅樹脂，聚丙烯酸鋅，交聯聚丙烯酸鋅等名詞，在一般科技期刊標題或工業稱謂中含糊其辭。原因之一在于高分子的復雜性，有時不得不用這些隸屬于聚合物的上位概念。工業或商品交易中，對高分子或大分子(macromolecules)與聚合物(polymers)習慣稱為“樹脂”(Resin)。標題或商品名稱的含糊其辭，為研究者檢索與閱讀科技文獻增加額外負擔，通常不得不在檢索到的標題中，深入考究該文獻正文中所用原料，聚合工藝與所得制品構造特征或所用的表征指標等，最后得到區別特征。顯然，這為同時作為科技件與法律文件的“三性”審查工作也增加負擔。丙烯酸鋅這一名詞唯一性較高，顯然其是一種鹽，是以丙烯酸為酸根與鋅陽離子構成的鹽；其并沒有發生聚合而生成聚合物。其通常是制造低溫橡膠使用的廣普填料，該填料在橡膠高溫硫化過程中，丙烯酸鋅與橡膠中不飽和鍵等發生鏈反應，抑或是發生了聚合反應，生成了聚合物。顯然“丙烯酸鋅”與本發明的“聚丙烯酸鋅”通過一個“聚”字，其區別特征無需更多解釋。對于丙烯酸鋅聚合物或丙烯酸鋅樹脂這兩個上位概念。若在標題中出現，則必須考察其所用原料、聚合工藝與所得制品構造等才能獲得專利審查“三性”所需的基本區別特征，諸如：2011年8月31日，中國專利局公開了題目為“丙烯酸鋅或丙烯酸銅自拋光防污樹脂的合成工藝”的CN102167775A(公開號)號專利，其申請或授權號為201110048903.3號。從該發明的標題看，其為丙烯酸鋅樹脂或丙烯酸銅樹脂，與本發明聚丙烯酸鋅聚合物似乎區別不大。然而，細致考察其技術實現要素：，其使用的單體原料主要為丙烯酸酯，抑或是80wt.％為：丙烯酸乙酯+丙烯酸丁酯+甲基丙烯酸甲酯+甲基丙烯酸丁酯；而丙烯酸鋅單體不超過20wt.％。這與本發明近乎采用100％的丙烯酸鋅單體為聚合原料上是極其不同的。勿容置疑，這種原料的結構不同，聚合后產物因此不同，其聚合物產物的構造也必然不同。除上述因原料不同所帶來勿容置疑的“獲得產物構造極其不同”的區別特征之外，該201110048903.3號專利揭示的另外一個聚合工藝不同點是：其是在油相或稱為有機相聚合，而本發明采用的是水相聚合。顯然，對于水溶性高分子同行周知，如果僅僅為了獲得產物分散性或減少粉碎步驟，沒有必要拋棄安全性極高的水相聚合，而采用增加易燃性的油相聚合。通常調節產物的親水親油特性及表面特性，采用反乳聚合方式易尤佳。事實也是如此，該發明產物比本發明產物偏重親油，而本發明則相反。類似于該201110048903.3號專利，在美國專利商標局與歐洲專利局也很多，諸如美國專利商標局公開的申請號為USP5,080,892號、USP4,429,094號、USP4,774,080號與USP4,910,234號。在各類期刊上的研究論文也很多，諸如“材料開發與應用”期刊在2014年2月發表的謝志鵬等作者題目為“聚丙烯酸鋅樹脂的拋光性能研究”(P50-52)；“化學工程師”期刊在2013年12期P4-15頁上發表的舒禮偉等作者題目為“無銅交聯型丙烯酸鋅防污樹脂的研究”的文章；“涂料工業”期刊在2005年35卷5期P24-62頁上發表的于良民等作者題目為“丙烯酸鋅樹脂的制備和表征”的文章等，產生這些專利公開與論文發表原因之一在于：該發明產物在船舶制造業的殼體涂裝行業甚為重要。船舶制造業同行周知：海洋中微小生物喜歡在船底外殼安家落戶，影響船速等，船底油漆中需增加毒物，抑制海洋微小生物的繁衍，或者毒死這些在船底外殼安家落戶的微小生物。其所利用的原理是：鋅或銅等，尤其是鋅元素。其是生物蛋白質中必不可少元素。換言之，其是絕大多數生物必需微量元素。生物少量吸收受益，過量則中毒。諸如：鋅是人體必需的微量元素之一，而不是人體必需常量元素。在人體快速發育階段，人體補充微量的鋅元素是有益的，而攝入大量的鋅，人體就會中毒。顯然，船底外殼涂裝的油漆中，添加一定量的含鋅的丙烯酸鋅，對人體來說微量，而對于在船底外殼安家落戶的海洋微小生物來說，可能就是“宏量”，該海洋微小生物就會像人攝入大量的鋅那樣，而發生中毒，直至消亡。從該201110048903.3號專利的用于油漆添加劑的用途不難理解；該類丙烯酸鋅必須親油，根據相似相溶基本原理，只有該類丙烯酸鋅添加劑親油，才能與基礎料——油漆更好的融合，這也不難理解，該類發明必須盡可能的在單體中增加有機基團，諸如甲基和乙基等等，大部分該類發明與商品，采用的主要單體均為增加有機基團的甲基丙烯酸，而不是本發明不帶甲基或乙基的純丙烯酸。如此細致描述該201110048903.3號專利的制造原理、致毒機制及其制品為何需要親油等細部特征，其目的不僅局限于澄清與本發明的區別特征，另一目的是促使同行聯想到本發明聚丙烯酸鋅的一種潛在應用，其抑或是：馬鈴薯作為一種戰爭環境中的戰略物質，其物理保鮮與化學保鮮各國都極其重視，如果在歐洲或美國專利局的數據庫中輸入馬鈴薯儲存并查找其物理保鮮與化學保鮮方法，如防止儲存中生芽，僅僅在檢索口徑的發明標題中輸入關鍵詞“土豆”(potatoes)，并將布爾邏輯檢索鎖定“與”(and)，同時在檢索口徑的“摘要”中增加“發芽抑制劑”(sproutinhibitor)，則可檢索到鋪天蓋地的發明專利。諸如利用此檢索口徑與一對關鍵詞，在美國專利商標局數據庫中檢索，很容易檢索到USP4,887,525、USP4,977,825、USP5,009,152、USP5,436,226和USP5,580,596等等許多關于抑制馬鈴薯儲存期間發芽的發明專利。尤其是二戰中因馬鈴薯受益的法國與德國，二戰后在各國專利局都搶占了馬鈴薯物理保鮮與化學保鮮等知識產權制高點。例如：法國在中國專利局成立伊始搶占的901066621號專利(申請號)，近期搶占的20138007136.8(申請號，對應公開號為CN105120656)；德國在美國專利商標局搶占的申請號為PSP5,580,596號專利等等。中國在國家層面已經意識到馬鈴薯作為戰略物質的重要性，將其列入糧食產量口徑，對于2千年農耕古國的中國，其歷史重復反映出的“無糧則反，無糧則亂”，站在以史為鑒的層面，不難理解中國高層糧食安全戰略中對馬鈴薯的思考與定位上的良苦用心。而站在馬鈴薯作為除小麥與水稻之外位居第三(糧食)產量及其對人類食品供給貢獻程度層面，這種戰略定位對于避免我國馬鈴薯產業發展落后于發達國家具有戰略性意義。具有戰略眼光的省份也意識到成立“馬鈴薯學院”，培養專業人員與進一步發揮馬鈴薯品種上的“非轉基因優勢”等方面的迫切性，然而，對于一些無知者或“嬉皮士”，“成立馬鈴薯學院”卻成為其新的“笑柄”。作為中國制造創新源頭的企業，倍感知識產權制高點壓力與專業人員的短缺。近年來在中國專利局也公開了一批馬鈴薯保鮮等專利，諸如中國專利局公開的防止發芽與霉變的(申請號為):201510921447.7號、201010531730.6號、201510839502.8號、201510624529.5號和200910036398.3號等等。然而，系統梳理并審視中國企業等專利內容，其發明思路過多停留在效仿與引進階段，對無毒高效新材料幾乎無知，存在顧此失彼與缺少綠色制造的前瞻性。例如仍然利用國外具有強毒性抑芽劑CIPC(氯苯胺靈)，抑或是“間氯苯氨基甲酸異丙酯”，其也是一種毒性較強的除草劑，在馬鈴薯保鮮劑中以其為主體原料。事實上，這種“主料”除抑制馬鈴薯發芽外，對抑制馬鈴薯表面微生物繁殖的作用微乎其微。顯然，馬鈴薯存儲同行在保鮮設計中僅僅套用西方發明思路，沒有發散思維到聚丙烯酸鋅在馬鈴薯保鮮中的潛在應用。馬鈴薯表皮上殘存微生物，主要來源其生長的土壤，這些寄宿在馬鈴薯表皮上微生物的繁殖，是造成馬鈴薯腐爛的主要原因之一。采用上述201110048903.3號專利含有毒死微生物的船底油漆，涂抹在馬鈴薯上，顯然，這種方法行不通：其一：馬鈴薯儲存中，馬鈴薯仍然需要通過表皮呼吸，油漆會封閉這種“呼吸”，馬鈴薯因窒息而導致加快腐爛。其二，馬鈴薯表皮不像船底鋼殼表面，其是偏重親水的。與此相反的思路不難聯想到：本發明偏重親水的丙烯酸鋅，用其微粉直接噴涂或作為組合物的一部分噴涂到馬鈴薯表皮上，移植船舶制造業中，船底殼防止海洋微小生物在船底繁衍的原理，本發明丙烯酸鋅聚合物作為馬鈴薯化學保鮮劑或其添加劑的用途不無可能。上述馬鈴薯儲存行業與船舶制造業中涂裝聯系到一起，其橋梁是聚丙烯酸鋅這種易于對微生物起作用的有機鋅，對生物體微量受益，宏量有害。與此“隔行如隔山，但隔行不隔理”的道理相同，本發明聚丙烯酸鋅的另外一種潛在應用，其抑或是：衛生制品業同行周知：婦女衛生巾，一種用于婦女月經期吸收經血的一次性現代制品，全世界每年銷售量與消費量巨大，每包該衛生巾通常在10片至20片等不等，如果全世界每年消費量以“片”計算，可謂天文數字。為了減少該衛生巾中吸水或吸血木漿的用量，每片衛生巾中會用機械噴頭加入0.2克至0.5克的丙烯酸類吸水樹脂粉末，即通常所說的超吸水樹脂或高吸水樹脂(SAP)粉末，這類丙烯酸吸水樹脂通常為丙烯酸鈉網狀交聯物或其與淀粉接枝的網狀交聯物。目前該衛生巾制品幾乎90％以上加入該SAP，以減少天然木漿的資源壓力。該制品的使用者周知：經期的前幾天，由于經血數量相對較大，每片該衛生巾使用不會超過一天，具有很高的淘汰頻率。而月經的后期，經血數量遞減，從而引發新問題或矛盾，如果仍采用高頻率的更換，資源利用率與衛生護理成本會顯著增加。反之，減少更換片數，擔心衛生巾細菌繁殖不利健康，因為畢竟為36℃至37℃利于微生物繁殖的使役環境，同時，微量的經血及其其它分泌物，為微生物繁殖提供了天然“培養基”。現有衛生巾商品基本沒有解決這種矛盾的能力。顯然：將本發明的丙烯酸鋅聚合物作為添加劑，添加到該衛生巾所用的SAP中，并且生產出的衛生巾片上，明示用于月經后期；將船舶制造業中，船底殼防止海洋微小生物在船底繁衍的原理移植到婦女衛生巾制品業，目前現有衛生巾商品無能力解決的這種矛盾或難題，將仍韌而解。其同類產品，面對老齡社會所用老年護理紙尿褲，日常嬰兒護理大量使用嬰兒紙尿布，或多或少存在類似難以解決的這種矛盾或難題。本發明的網狀交聯聚丙烯酸鋅與上述衛生巾或紙尿布中所用網狀交聯聚丙烯酸鈉這類聚合物共同特點之一是具有網狀空間的立體構造。與此相對應的另外一種聚合方式為線性構造的線性聚合。在沒有額外的交聯劑情況下，采用較為溫和的聚合條件(諸如采用單組份引發劑引發，大量溶劑阻止欲聚合分子快速碰撞等措施)，可發生線性聚合，得到“自交聯”線性高分子聚合物，該線性高分子聚合物的兩個外部特征是：其一：通常用分子量的大小描述聚合鏈的長度，諸如，分子量為1萬，指1萬個單體分子打開雙鍵連城一線。其二，溶解性能非常好，如交聯聚丙烯酸鹽中有機基團不是很強，則其能夠完全溶解于水；如果交聯聚丙烯酸鹽中有機基團很強，則可完全溶解于有機溶劑。如果有機基團強度居中，則可部分溶于水和部分溶于有機相。2011年2月16日，中國專利局授權了了題目為“一種丙烯酸樹脂/SiO2納米復合鞣劑及其制備方法”的發明專利，該專利的申請或授權號為200810049342.7號。該發明揭示了該樹脂用于皮革鞣劑的用途；通過發明說明書仔細考究該發明題目中的“一種丙烯酸樹脂……”不難發現，該發明所用單體原料主要為甲基丙烯酸，而不是本發明的不帶甲基的丙烯酸。除所用原料帶來產物構造方面的不同之處外，另外一個不同之點在于：該發明為不加入交聯劑的線性聚合，得到的是溶解性極好的線性聚合物，而不是本發明不能溶解的網狀交聯聚合物。眾所周知：日常所穿的皮鞋與所跨的皮包，都來源于皮革制造業，而傳統用鉻鹽作為皮革鞣劑對環境破壞越來越大，在世界范圍內，皮革鞣劑使用量大面廣。顯然，這種“無鉻鞣制的清潔化制革”的該發明思路不可能只有中國人想到，其它各國類似的發明專利與研究論文也應該很多。諸如：距今50年美國專利商標局公開的申請號為USP3,231,420號、USP3,245,832號、USP3,291,558號與USP3,408,319號。這些專利與文章同上述200810049342.7號專利所使用單體原料與得到線性高溶解性產物的發明思路等相同。而與本發明得到網狀交聯不溶解的聚合物的目標與措施等完全不同。而之所以冗余這些皮革鞣劑專利與研究論文，不僅是為了強調：僅根據專利或論文標題來查找與本發明相關的對比技術文件，而不一字一句的閱讀其詳細內容，很容易在與本發明本質區別特征方面造成極大誤解。該“冗余”的“醉翁之意不在酒”另外一個目的之一在于：這些發明專利核心在于解決皮革加工業“綠色制造”問題，抑或是將傳統的“重金屬鉻鞣劑”升級為“綠色丙烯酸類樹脂及其組合物鞣劑”。而皮革業同行周知的類同此升級改造另一個問題是：皮革收儲需要在毛皮上撒上大量的鹵鹽，尤其是氯鹽類(如食鹽)，以防止毛皮上寄宿的微生物繁殖而在皮革加工前損壞皮革。在歷史上，毛皮收儲中間商，或其與皮革制造商，因為該“撒上的大量鹵鹽”，誕生許多妙趣橫生的故事。站在現代綠色制造視角，這些鹽為皮革制造企業的“三廢處理”增添麻煩與成本，也是影響皮革業綠色制造的瓶頸之一。而本發明有機酸鋅的粉末，部分替代或全部替代毛皮撒鹽，用其抑制微生物繁殖代替鹵鹽，這無疑為皮革制造企業降低處理“三廢處理”成本與皮革業全鏈條的“綠色制造”做出貢獻。站在本視角，不能排除本發明制品在使用數量“量大面廣”上的皮革業中潛在應用。與這種不加交聯劑線性聚合的甲基丙烯酸鋅及其酯的線性聚合物在皮革綠色制造發揮出“顛覆性”作用類似，線性自交聯的聚丙烯酸鈉(PAANa),這種鈉鹽在電池綠色制造中也曾經發揮出“顛覆性”作用。這就是電池發展史中“無汞化”案例。汞一直為許多水性電池“物美價廉”的去極化劑。在電池中使用了近40年。直至1980年左右，這種“物美價廉”中的“美”，受到環境友好者的群起而攻之。在世界范圍內電池的無汞或低汞化，從最初受到環保者的青睞，很快演變成各國強制性電池生產標準。如何在無汞的情況下保持電池性能？在這種倒逼機制下，催生出線性自交聯的聚丙烯酸鈉，以此來替代水性電池中的汞作為去極化劑，距今在無汞電池或低汞電池行業使用近40年的著名QP-3商品，其化學稱謂就是“線性自交聯的聚丙烯酸鈉”。當然，這種線性自交聯的聚丙烯酸鈉，在肉食聯合制造企業內的酮體冷凍保鮮，在化妝品制造行業的保濕助劑都發揮出很大的作用。這種“線性自交聯”構造與本發明的網狀交聯構造與性能明顯的區別特征為顯然，在此也不再冗余(王金良等；聚丙烯酸及其鈉鹽在堿性鋅錳電池中的應用，電池，2002年，32卷4期，P220-222)。對于交聯聚丙烯酸鹽(PAAM)類，非業內人士經常容易混淆與拿捏不準聚合難度的三個有必要澄清的問題是：第一、對于交聯聚丙烯酸鹽(PAAM)類，其PAAM通式中M，不管是一價金屬離子(諸如Li、Na、K、Rb、Se)，還是二價金屬離子(諸如Mg、Zn、Ca等)，也不管是在有外加交聯劑情況下，還是沒有外加交聯劑情況下，理論上，聚合條件的控制可決定其生成“網狀交聯”的高分子聚合物或者線性交聯的線性高分子聚合物。上已述及，這兩類聚合物存在兩個截然不同的特征，站在網狀交聯聚合物視角：ⅰ、網狀交聯聚合物不能用通常用分子量的大小描述聚合程度，如果非得用分子量來描述，則網狀交聯的聚合物的分子量為“無窮大”。ⅱ、網狀交聯聚合物的溶解性能與線性交聯聚合物相反。幾乎完全不溶。雖然中間產物或烘干前的中間物外形均為膠體；但網狀交聯聚合物的膠體為真正意義上的“凝膠”(gel),線性交聯聚合物“凝膠體”為表觀意義上的“凝膠體”，其在水中或有機溶劑中可完全溶解為“溶膠”或溶液(solusion)。第二、對于交聯聚丙烯酸鹽(PAAM)類，其PAAM通式中M是一價金屬離子，尤其是該M是由堿金屬為基礎所形成的一價金屬離子，抑或是M＝Li、Na、K、Ru和Se的一價離子；Li、Na、K、Ru和Se的一價離子在丙烯酸系聚合中，表現出較大的聚合反應差異性，尤其是在難度控制方面的差異性。其中的PAANa聚合難度最小，而其它的PAALi、PAAK、PAARu和PAASe聚合難度較大。因為后者聚合難度不是一般的有機合成者能夠駕馭，所以，目前實際中見到世界各國專利報道的基本也是其鈉鹽，抑或是PAANa；諸如：中國專利局公開的申請號為99123071.X；99126337.5；99126336.7；200810050665.8；201010592770.1；201410245058.2專利報道的是其鈉鹽；而PAAM類中化合價為一價的其它鹽的合成方法鮮有報道，僅見到中國專利局申請號為201210570162.X公開交聯聚丙烯酸的鋰鹽用于提升扣式鎳-氫電池容量與安全性的報道；中國專利局申請號為200510051969.2公開交聯聚丙烯酸的鉀鹽用于提升D-型鎳-氫電池“淺充淺放”循環壽命至一萬五千次以上的報道；但這兩項專利中使用的交聯聚丙烯酸鋰或交聯聚丙烯酸鉀，究竟是線性交聯的鹽還是網狀交聯的一價鹽，在此兩個專利中并沒有明示。能夠在鎳-氫電池發明專利中,找到使用網狀交聯聚丙烯酸一價(鈉)鹽的是中國專利局申請號為02147638.1(公開號為CN1489228)公開網狀交聯聚丙烯酸的鈉鹽用于鎳-氫電池隔膜的原位聚合法。第三、如果欲獲得網狀交聯聚合物，對于聚丙烯酸與聚丙烯酸鹽(PAAM)體系，隨著PAAM中M的化合價升高，聚合條件苛刻程度呈現指數形式陡升。即M為三價金屬離子的PAAM比其二價金屬離子難聚合，二價金屬離子聚合苛刻度遠遠高于一價金屬離子。本發明的交聯聚丙烯酸鋅(PAAZn)聚合屬于實現二價金屬離子網狀聚合層面，其難度遠比“一價”的難度大。不僅如此，即使同為“二價離子”，在Zn2+、Mg2+和Ca2+三個“二價離子”中，Zn2+在丙烯酸網狀聚合中的難度遠遠高于Mg2+和Ca2+，這是因為：鋅這種所謂的“二價離子”是一種“韜光養晦”的“二價離子”，其“爭奪中央位置”的本性，抑或是其一旦遇到配位體，就爭先恐后的爭當“核心人物”——配位中心原子的本性。其在堿性溶液中的“前科”[Zn(OH)4]2-，對化學工作者來說路人皆知。丙烯酸作為不飽和烴中碳原子個數最少的酸，提供羧基比例“名列前茅”。一方面，大量羧基并自愿作為配體，這為Zn2+爭當配位中心原子提供天然條件；導致聚合反應的副反應——絡合反應極其難以控制。另一方面，網狀交聯客觀上要求一定數量羧基位置必須相對固定，不允許其無限制的與Zn2+配合，否則，網狀空間變形，變形“無窮大”的量變結果是：得不到網狀結構，只能得到線性聚合物或其它復合物。這種Zn2+為形成配合物，強烈爭奪丙烯酸上的更多羧基與其配位，換言之，Zn2+為滿足自身結束“單身”困境而“不擇手段”的“拉郎配”，與丙烯酸為保持自身網狀空間構造，而限制過多羧基“出嫁”爭鋒相對的“打斗”，二者之間競爭最終使得丙烯酸聚合反應很難得到網狀交聯聚合物，多數情況下只能得到其絡合物為主的高聚物。諸如：“皮革化工”期刊在2003年20卷4期P1-5頁發表的蘇秀霞等作者題目為“聚丙烯酸與鋅配合物鞣劑合成條件的研究”的文章；該作者經過許多努力，得到線性交聯聚丙烯酸鋅的絡合物(也稱配合物)。類同：“化工新型材料”期刊在2002年30卷3期P30-32頁發表的朱月群博士等作者題目為“聚丙烯酸鋅絡合物膜的耐水性研究”的文章；該作者得到產物主體仍然是聚丙烯酸鋅高分子金屬絡合物，然而，可賀的是：該作者畢竟得到可喜數量的可在水中溶脹網狀自交聯的聚丙烯酸鋅。從上述蘇秀霞與朱月群兩位文章作者的合成攻關不難看出：PAAM中M為二價金屬離子的難聚合程度比其一價金屬離子難得多，尤其是遇到鋅這種不是“規規矩矩”的“二價金屬離子”，而是偽裝的“二價離子”或稱為“韜光養晦的二價離子”，其一有機會，其就作為絡合物中心離子而形成絡合物，此種聚合反應就會難上加難。如何規范Zn2+在聚合反應中行為，最大限度的控制作為副反應——絡合反應的發生或發展。將本發明合成與上述蘇秀霞和朱月群兩位作者文章中的合成對比，顯見本發明在原料中增加了一點交聯劑。交聯劑及其使用在高分子合成行業常見。僅就在“原料中增加了一點交聯劑”就能產生如此之大的變故，這對于高分子物理知識膚淺者難以看出“增加一點交聯劑”這種奇思妙想的奧妙之處；這對于高分子化學知識“一瓶不滿，半瓶晃蕩”者來說，“輕者”“顯而易見”或“事后諸葛亮”；“重者”藐視或不以為然。而對于在此行業歷經磨難并了解其歷史發展沿革的同行來說，會浮想聯翩，甚至聯想到此前的一些“曲線救國”案例。諸如：為避開直接聚合丙烯酸鋅及其易生成絡合物的難度，先用容易聚合出網狀交聯聚合物的“一價”鈉鹽聚合物，然后采用鈉離子與鋅離子的離子交換的手段，獲得網狀交聯聚丙烯酸鋅聚合物的“曲線救國”技術，約20年前就已經被農業同行找到。該技術揭示在“亞熱帶植物通訊”期刊1997年26卷1期P11-15題目為“高吸水性樹脂吸附離子性能的研究”一文中(第一作者為“林杰”)，其利用易聚合的網狀交聯聚合物PAANa，然后吸收含有鋅離子溶液，利用鈉與鋅離子的離子交換，得到作為種子包衣劑與緩釋微肥都需要一定量的網狀交聯聚丙烯酸鋅。然而，上述農業同行林杰等找到這種“曲線救國”技術其局限性非常之大，以至于不能將其從農業移植到電池制造業。從該“亞熱帶植物通訊”期刊對應文章揭示的內容可知：這種利用鈉與鋅離子的離子交換獲得的鋅離子處于ppm數量級，最大值不超過118ppm。盡管這一數量級的鋅離子對于作為種子包衣劑與緩釋微肥種子生長促進足夠了。然而，對于作為電池活性物質來說可謂“杯水車薪”。例如：鎳-鋅可充電電池中所用的鋅，該鋅作為電池活性物質，電池充電與放電容量都取決于活性鋅的數量。鋅的數量越大，電池容量越高。從鎳-鋅二次電池投料比較式量看：氧化鋅的分子量為81.39；丙烯酸鋅的分子量為205.38；用丙烯酸鋅提升電池綜合性能或改善目標性能，在如何盡可能的減少電池容量損失，而平衡優化出最佳丙烯酸鋅用量的壓力非常巨大。換言之：找到聚丙烯酸鋅堿性溶脹物抑制金屬鋅重力沉降的添加量或找到聚丙烯酸鋅抑制電池快放中“甩鞭電壓”的添加量，而對電池容量降低甚微的平衡優化點的壓力非常巨大。而利用上述“曲線救國”ppm數量級的Zn2+，不能完成此重任。總之，鑒于生物學中含有鋅的酶，已經發現160種之多；鋅的生物學作用與生理功能極其強大，而鋅與丙烯酸結合后利于有機體吸收，這意味著聚丙烯酸鋅在許多行業存在著巨大的應用潛能。其中比交聯聚丙烯酸鋅中的鋅化合價低一價的交聯聚丙烯酸鈉，在電池無汞化歷史進程中曾經發揮出巨大作用；而開發交聯聚丙烯酸鋅在電池中新應用，其前景較為廣闊。然而，到目前為止，對于直接獲得網狀交聯聚丙烯酸鋅，而同時有效抑制或避免絡合副反應的合成方法，未見專利公開與文章報道。
發明內容本發明的目的是提供一種交聯聚丙烯酸鋅的合成方法及其合成物的代表性使用方法，尤其是提供一種網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法及其合成物在電池中用法。以解決目前合成網狀交聯聚丙烯酸鋅過程中，尚無有效抑制或避免鋅與羧基發生絡合副反應的窘境。本發明的另一目的是：“以拋磚引玉”方式，拋出采用新合成技術獲得的網狀交聯聚丙烯酸鋅，在克解鎳-鋅二次電池中鋅重力沉降與與其作為摩托車點火電源問題中用法的“這塊粗磚”，引來網狀交聯聚丙烯酸鋅在各類電池應用與將其拓展到各個行業中廣泛應用之“美玉”。一種網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法，其步驟和條件如下：第一步，備料：氧化鋅、丙烯酸、NN′-亞甲基雙丙烯酰胺和過硫酸鉀均為化學純，水為蒸餾水，備齊水相合成所需的這五種原料。第二步，標識與初次配料：桶裝氧化鋅粉末分裝于自封袋，標識其為A組分。丙烯酸配制成50wt.％的丙烯酸水溶液，標識其為B組分。過硫酸鉀配制成2wt.％的水溶液,標識其為D組分。NN′-亞甲基雙丙烯酰胺配制成2wt.％的水溶液，標識其為E組分。蒸餾水，標識為C組分。第三步，混料：按照重量比例，采用一份A組分需要B組分4.452份至7.065份、需要C組分6.671份至10.718份、需要D組分1.027份至1.630份和需要E組分1.027份至1.630份的配方。換言之；其份數形式的重量比例的配方是：一公斤A組分需要B組分4.452公斤至7.065公斤、需要C組分6.671公斤至10.718公斤、需要D組分1.027公斤至1.630公斤和需要E組分1.027公斤至1.630公斤。室溫下，在攪拌的條件下，按照配方比例依次向帶有加熱器和攪拌器的聚四氟塑料反應器內加入B組分、A組分和C組分，待固體粉末完全溶解在液體中之后，接著加入D組分和E組分。其中攪拌器轉速60轉/分，投入全部組分后，停止攪拌。第四步，升溫聚合：對混料完成的聚四氟塑料反應器上口覆蓋塑料布以隔絕空氣；將加熱器溫度調至60℃恒溫檔，將加熱器時間控制檔調至1.5小時，聚合1.5小時，取出聚合產物，該聚合產物為不透明的純白色含水凝膠體；將該含水凝膠體烘干、粉碎和篩分，得到網狀交聯聚丙烯酸鋅的干品粉末。對該干品粉末進行相關表征，接著用于鎳-鋅二次電池負極活性物質。一種網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法所得目標產物的用法，其步驟、條件和方法如下：在鎳-鋅二次圓柱電池生產線負極混料斗中，將原本加入混料斗中的氧化鋅取出一部分而用上述所獲得的網狀交聯聚丙烯酸鋅的干品粉末替代，而粘合劑的配方不變；該替代比例是：該干品粉末占有原有氧化鋅投料量的0.1wt.％至5wt.％；該干品粉末粒度可選擇250目±50目或350目±50目。而該負極混料斗中加入粘合劑及其加入數量不變，該粘合劑的配方為：占有原有氧化鋅投料量的0.22wt.％羧甲基纖維素固體粉末和占有原有氧化鋅投料量的0.6wt.％聚四氟乙烯固體粉末，并且原有混料步驟與條件也不變，其抑或是：混料斗中加入所有固體粉末為混料的第1步，當混料斗中所有固體粉末加完再加入去離子水為混料的第2步，該加入的去離子水占有原有氧化鋅投料量的31wt.％，開動混料斗上的攪拌機，以60轉/分的轉速攪拌2小時為混料的最后一步，抑或是混料的第3步；類同，鎳-鋅二次圓柱電池生產線上其它工藝與技術路線也都不改變，由此獲得SC型鎳-鋅二次圓柱電池。對上述獲得鎳-鋅二次電池進行對照表征與實證表征，對照表征采用：以是否“替代”來分組，將相同條件下制造兩組電池——沒“替代”與“替代”的兩組電池進行對照表征；而實證表征采用：將電池串聯成電池組，在同一臺剛剛出廠的摩托車上作為啟動電源，在極端條件下對比試驗。本發明的有益效果本發明網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成設計體現中國古代哲學家莊子的“大道至簡”，其具體表現有二：其一：增加交聯劑，尤其是在眾多的交聯劑品種中增加的交聯劑固定在業內同行司空見慣的“甲叉基”(NN′-亞甲基雙丙烯酰胺)，其在空間支撐聚丙烯酸碳鏈上的羧基，削弱鋅離子固化羧基成為絡合物的功效恰到好處，也避免了交聯劑失效而生成線性交聯聚合物。其二：將水相聚合中的水的功效發揮到極致。業內同行水相聚合利用水也可謂司空見慣，水量控制過多集中在：增加水量防止發生爆聚與減少烘干脫水成本的平衡優化。而本發明另辟蹊徑展現在：水量控制爆聚發生臨界值附近，發揮單組份引發劑引發控制爆聚的優勢，將爆聚負面作用改變為“甲叉基”交聯爆發力來削弱鋅離子固化羧基成為絡合物的副反應。避免引發劑與交聯劑調整中經常出現的“摁倒葫蘆起了瓢”的現象。附圖2離開反應器凝膠產物外觀形貌清晰可見：其沒有出現因水量過多或交聯劑失效而發生線性交聯的流淌或膠體的坍塌，也沒有出現因絡合副反應產生大量絡合物夾渣導致的皺縮、表面不光滑或流淌出“壟溝-壟臺形貌”，展現出彈性十足的標準網狀聚合凝膠的形貌。另外，附圖2展示離開反應器凝膠可不加任何防護的暴露在室內，這與反乳聚合中采用油相為溶劑對照，后者需增加多種防護防止油相中有機液體揮發達到閃點而引起的爆炸或對環境空氣的污染。總之，這種將水相聚合中的水的功效發揮到極致的水相聚合合成路線，不僅在創造性方面有所創新，在實用性方面保持了水相聚合優勢，抑或是：采用水作溶劑，成本低，無污染；制備工藝簡單，反應溫和，聚合過程容易控制，易于實現工業化生產且合成原料價廉易得等優勢。這種物美價廉的合成物，對婦女衛生巾、馬鈴薯無毒保鮮、高效鋅微肥等行業需要廉價高效化學品的需求滿足，以及拓展到其內部應用提供了潛能。相對于現有技術獲得聚丙烯酸鋅，本發明產物優點代表性展現在：在鎳-鋅二次電池活性物質替代中，其只需替代不超過5wt.％的替代量，就能使SC型圓柱密封鎳-鋅二次單體電池室溫下“月自放電”指標從10.62％降低到8.40％，提升能量使用效率明顯，對“節能減排”貢獻顯著，另外無論是對照試驗，還是低溫使役環境的實證試驗結果都平行揭示：即使是用很少量的本發明的聚丙烯酸鋅替代原有活性物質，電池和電池組惡劣環境中動力輸出都得到增加，這為其它類電池，諸如銀-鋅電池、二氧化錳-鋅電池和愛迪生電池等，展現出潛在應用。附圖說明圖1是本發明采用實施例1方法獲得網狀交聯聚丙烯酸鋅制品代表性的紅外光譜(IR)圖。圖2是本發明從聚合器中取出的水相聚合凝膠體暴露在空氣中10分鐘之內的形貌圖。引入該圖目的是便于審查員與同行根據其形貌特征斷定絡合等副反應控制程度。具體實施方式以下以詳實而具體的實施例來說明本發明的技術方案。實施例1對于一種網狀交聯聚丙烯酸鋅的合成方法，按照如下四個步驟和對應條件來進行合成。第一步，備料：選擇水相合成方式，備齊水相合成所需的五種原料包括：氧化鋅、丙烯酸、NN′-亞甲基雙丙烯酰胺、過硫酸鉀和蒸餾水，這五種原料除蒸餾水外，其它四種化學品的純度均為化學純。第二步，標識與初次配料：桶裝氧化鋅粉末分裝于自封袋，標識其為A組分。丙烯酸配制成50wt.％的丙烯酸水溶液，標識其為B組分。過硫酸鉀配制成2wt.％的水溶液,標識其為D組分。NN′-亞甲基雙丙烯酰胺配制成2wt.％的水溶液，標識其為E組分。蒸餾水，標識為C組分。第三步，混料：依據配方混料，配制方法為：按照重量比例，采用一份A組分加入B組分4.452份、加入C組分6.671份、加入D組分1.027份至和加入E組分1.027份的配方。換言之；其份數形式的重量比例的配方是：一公斤A組分需要加入B組分4.452公斤、需要加入C組分6.671公斤、需要加入D組分1.027公斤和需要加入E組分1.027公斤。混配原料是在室溫下，一邊攪拌一邊加料的條件下進行的，按照配方比例依次向帶有加熱器和攪拌器的聚四氟塑料反應器內加入B組分、A組分和C組分，待固體粉末完全溶解在液體中之后，接著加入D組分和E組分。其中攪拌器轉速60轉/分，五種組分全部投入反應器后，停止攪拌。第四步，升溫聚合：對完成混料的聚四氟塑料反應器上口覆蓋塑料布，以隔絕空氣。將加熱器溫度調至60℃恒溫檔，將加熱器時間控制檔調至1.5小時，聚合1.5小時，取出聚合產物，該聚合產物為不透明的純白色含水凝膠體；將該含水凝膠體烘干、粉碎和篩分，得到網狀交聯聚丙烯酸鋅的干品粉末。對該干品粉末進行相關表征，接著用于鎳-鋅二次電池負極活性物質。Ⅰ、對于第四步中的“含水凝膠體烘干”：將含水凝膠用壁紙刀切割成20mm厚，20mm寬與20mm長的立方塊，該立方塊置于升溫至80℃的熱風烘箱中，烘干24小時從烘箱中出料。Ⅱ、對于第四步中的“粉碎”：從烘箱中取出的干燥的立方塊，一部分留作用于密度表征，其余粉碎成粉末。粉碎采用高速旋轉片式粉碎機。Ⅲ、對于第四步中的“篩分”：從高速旋轉片式粉碎機粉碎出的粉末，倒入疊層篩的上層。該疊層篩由：200目泰勒標準篩、300目泰勒標準篩、400目泰勒標準篩、篩底接料盒和篩上蓋各1個而構成。其中將200目、300目與400目的泰勒標準篩疊層放置，且200目篩放在300目篩的上方；300目篩放在400目篩的上方。將粉碎過的網狀交聯聚丙烯酸鋅的干品粉末倒入疊層篩最上層，抑或是“倒入200目泰勒標準篩”內。蓋好疊層篩的上蓋并固定好篩底接料盒，搖動該疊層篩進行篩分，取出300目泰勒標準篩中的粉末留存備用；該300目泰勒標準篩中的粉末粒度分布為250目±50目；抑或是其粒度分布為200目至300目之間。類同：取出400目泰勒標準篩中的粉末留存備用；該400目篩中粉末粒度分布為350目±50目。Ⅳ、對于第四步中的“對該干品粉末進行相關表征”對網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末進行相關表征之中的“相關”是指：因網狀交聯聚丙烯酸鋅具體應用領域、應用目的及應用效果評價指標等各不相同，與其相關的表征方法也千差萬別。諸如：應用到馬鈴薯，阻止其表皮細菌繁衍而腐爛、應用到婦女衛生巾阻止細菌繁殖、應用到電池活性物質調質等等，這些因使役環境等的千差萬別，表征方法也各不相同。因而，本發明中“對網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末進行相關表征”之中的“相關表征”，本著“有所為有所不為”的代表性表征方式進行。以代表性應用中的電池應用為中心，圍繞堿性電池這個中心進行重點表征：在堿性電池經常所用堿的濃度范圍內，表征其吸堿量與對堿液溶脹率。另一個“重點表征”方面為：對網狀交聯聚丙烯酸鋅吸水量與對水溶脹率。因為這兩個指標在許多應用領域都可用到，屬于基礎物化指標。第三個“重點表征”方面為：利用紅外光譜表征是否為網狀交聯聚丙烯酸鋅。因為該指標屬于鑒別網狀交聯聚丙烯酸鋅的基礎指標之一。本實施例獲得產物的表征結果揭示在圖1；圖中1是出現在1711cm-1處伸縮振動峰是合成中加入的交聯劑中出現酰胺中—C＝O的伸縮振動峰。說明本發明加入了交聯劑“甲叉基”(NN′-亞甲基雙丙烯酰胺)。圖中2、3、4和5分別是：波數為3402cm-1處表現出—OH的伸縮振動峰、2942cm-1左右為—CH2上—CH的不對稱伸縮振動峰、1549cm-1處為—C＝O的不對稱伸縮振動峰和在1409cm-1處為—C＝O的對稱伸縮振動峰。此表征也為本發明的紅外光譜代表性表征結果；其它實施例產物紅外表征結果不再冗余。ⅰ、對于“相關表征”吸水量表征：采用業內公認的吸水倍率指標來表征，而吸水倍率指標獲得采用其中的“鎳網法”，其具體計算公式與中國專利局數據庫中的公開號為CN1296981、對應申請號為99123071.X和對應發明名稱為“交聯聚丙烯酸鈉的合成方法”的專利中所用公式相同。ⅱ、對于“相關表征”吸堿量的表征：移植“吸水倍率”表征原理與方法，將其中的“水”換成“堿水”，得到“吸堿倍率”，該吸堿倍率測定仍采用“鎳網法”，這主要是基于鎳的強抗堿腐蝕性，測定誤差易于最小化。該吸堿倍率計算公式與吸水倍率計算公式相同。ⅲ、對于“相關表征”中“對水溶脹率”的表征：對水溶脹率指標定義為：單位重量網狀交聯聚丙烯酸鋅干品吸水飽和的凝膠的最大體積，其具體規定為：1克的交聯聚丙烯酸鋅干品，放在過量水中浸泡72小時后取出，放在濾紙上并拴上0.2mm鎳絲吊線；然后放到測定體積所用的煤油中，采用“天平重力-煤油浮力二力平衡法”測定出該吸水凝膠體積并以ml數為單位。該方法是常用“天平重力-水浮力二力平衡法”測定物質密度中的“吸水物質密度測定二力平衡法”常用方法。其中為了消除系統誤差，所用煤油需要現場密度標定，本發明使用A00鋁塊現場標定所選擇的煤油，該煤油密度值為0.785g/cm3。ⅳ、對于“相關表征”中“對堿水溶脹率”的表征：移植“水溶脹率指標”的定義與表征中的具體規定，將其中的“水”換成“堿水”，得到“吸堿溶脹率”的表征方法及其對應指標，抑或是“單位重量網狀交聯聚丙烯酸鋅干品吸收堿水飽和后的凝膠的最大體積”。對于第四步中獲得的網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末在鎳-鋅二次電池的用法，按照以下步驟進行，其條件和方法如下：第五步，替代：在鎳-鋅二次圓柱電池生產線負極混料斗中，將原本加入混料斗中的氧化鋅取出一部分而用第四步所獲得的網狀交聯聚丙烯酸鋅的干品粉末替代，而粘合劑的配方不變；該替代比例是：該干品粉末占有原有氧化鋅投料量的0.1wt.％；該干品粉末粒度選擇250目±50目。而該負極混料斗中加入粘合劑及其加入數量不變，該粘合劑的配方為：占有原有氧化鋅投料量的0.22wt.％羧甲基纖維素固體粉末和占有原有氧化鋅投料量的0.6wt.％聚四氟乙烯固體粉末，并且原有混料步驟與條件也不變，其抑或是：混料斗中加入所有固體粉末為混料的第ⅰ步，當混料斗中所有固體粉末加完再加入去離子水為混料的第ⅱ步，該加入的去離子水占有原有氧化鋅投料量的31wt.％，開動混料斗上的攪拌機，以60轉/分的轉速攪拌2小時為混料的最后一步，抑或是混料的第ⅲ步。類同，鎳-鋅二次圓柱電池生產線上其它工藝與技術路線也都不改變，由此獲得SC型鎳-鋅二次圓柱電池。該“替代”為本發明網狀交聯聚丙烯酸鋅在電池中的用法。Ⅰ、對于第五步中的“鎳-鋅二次圓柱電池生產線”：標準圓柱型鎳-鋅二次已經在電動工具與“電動剃須刀”等領域應用并形成自己的生產線。該生產線所用設備為堿性圓柱電池通用設備，其與傳統的鎳-鎘或鎳-氫二次電池最大的不同在于：用氧化鋅代替隔粉或儲氫合金粉作為合金粉，并根據鋅負極個性，使隔膜、膠料與電解質與鋅負極個性相互匹配。可見，由于生產線材料、工藝與設備等固定性，本發明網狀交聯聚丙烯酸鋅的用法，僅僅改變一點原料或相當于在某種原料中增加了一點添加劑，其它流程與工藝等并為發生變化，屬于單因素變量考察。本發明選擇的“鎳-鋅二次圓柱電池生產線”，選取密封SC型圓柱鎳-鋅二次電池生產線，該SC型圓柱鎳-鋅二次電池額定容量設計為1200毫安時。Ⅱ、對于第五步中的“鎳-鋅二次電池生產線負極混料斗”該生產線負極混料斗的功能是將作為負極活性物質的氧化鋅與膠水按照固定配方混合均勻，用于下一步負極涂膜。顯見，本發明第五步中“將原本加入混料斗中的氧化鋅粉末取出一小部分，而用網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末替代，其余條件不變”。這排除了除“網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末替代”變量之外的所有條件的變化，符合對照法測量。第六步，電池表征：對第五步獲得鎳-鋅二次電池進行對照表征與實證表征，對照表征采用：以是否“替代”來分組，將相同條件下制造兩組電池——沒“替代”與“替代”的兩組電池進行對照表征；而實證表征采用：將電池串聯成電池組，在同一臺剛剛出廠的摩托車上作為啟動電源，在極端條件下對比試驗。對于第六步中的“電池表征”，由于電池有許多指標，其系統表征為系統工程，本發明的表征只能“有所為有所不為”。本發明具體落實在：依據加入網狀交聯聚丙烯酸鋅解決問題與其作為摩托車“點火”電源代表性指標，優選出關鍵指標進行表征，該三個關鍵指標包括：Ⅰ、“月自放電”指標：摩托車啟動，或俗稱的摩托車“點火”，不能點火，尤其是摩托車在一段時間內沒有使用，而再次使用時遇到的難以“點火”或“不能”點火，其主要原因之一是因為摩托車啟動電池自放電過大而造成。本發明選擇“月自放電”指標，其自放電越嚴重，摩托車越難“點火”，反之則反。本發明選擇“月自放電”指標中的擱置時間為28天，擱置溫度為室溫，摩托車啟動電池組所用的單體電池為1200毫安時的密封SC型圓柱鎳-鋅二次電池，自放電率S計算公式為S＝[Cb/(Ca+Cc)]X100％；其中Ca是單體電池擱置前循環充放電的最后一次放電容量，Cb是單體電池擱置后第一次放電的放電容量，Cc單體電池擱置后循環充放電的第二次放電容量。本實施例“月自放電”指標對照表征的“空白”電池為在鎳-鋅二次圓柱電池生產線上沒有用網狀交聯聚丙烯酸鋅干粉替代所對應生產出的電池。以下其它實施例中出現的“空白”，與此空白相同，不再冗余。Ⅱ、“零下-20℃的高倍率放電初始功率”指標：摩托車啟動，其摩托車火花塞放電“點火”通常不超過5秒，優質摩托車啟動電源有能力在2秒內啟動摩托車，摩托車火花塞“電火花”能量來源最終可追溯到其啟動電源的功率，尤其是摩托車啟動開關打開一瞬間時刻的啟動電源的功率，電源輸出功率為其輸出電流與輸出電壓之乘積，摩托車啟動電源的電池組輸出功率大小主要取決于其單體電池輸出功率的大小，單電池或電池組隨著環境溫度降低，放電電壓與放電電流同時減小，其輸出功率也在減小，通常來說，單電池或電池組在低溫輸出功率小于室溫，如果低溫輸出功率能夠滿足摩托車點火需要，在室溫摩托車點火不存在問題。所以，“零下-20℃電池或電池組的高倍率放電功率”能夠很好表征出摩托車啟動電源的“點火”能力，尤其是“零下-20℃電池或電池組在前2秒鐘的高倍率放電的初始功率”，其是表征摩托車啟動電源優劣的關鍵指標。本發明將摩托車啟動電源所用電池組的單體電池，在室溫充電至最大容量，放置到DW-FW351型低溫冰箱中，在零下-20℃冷凍2小時，然后恒流10倍率放電，用量程為5V-100A，數據采集間隔時間為1秒的電池綜合測試儀作為測量工具，被測量的單體電池為：摩托車啟動電池組所用為1200毫安時的密封SC型圓柱鎳-鋅二次電池的電池，采集該測試儀數據采集系統初始的第一組電池輸出電壓數據，其與10倍率放電電流之乘積即為該單體電池“零下-20℃的10倍率放電初始功率”，該電功率指標越好，則摩托車啟動電源的點火能力越強，反之則反。本實施例“零下-20℃的高倍率放電初始功率”指標對照表征的“空白”電池為在鎳-鋅二次圓柱電池生產線上沒有用網狀交聯聚丙烯酸鋅干粉替代所對應生產出的電池。以下其它實施例中出現的“空白”，與此空白相同，不再冗余。Ⅲ、“摩托車在零下-25℃環境中啟動，啟動電源在第200毫秒的實際輸出功率”指標：在實際生產與生活中，更多情況下使用電池組，將本發明生產線上生產出的標稱容量為1200毫安時的SC型密封圓柱鎳-鋅二次單電池，用七支并聯成標稱電壓12V，標稱容量為1.2Ah的鎳-鋅二次電池組，從市場上購置一臺全新商品摩托車，該摩托車為全電動啟動型摩托車，在摩托車行業內俗稱該摩托車為“無腳踹”型摩托車。拆卸該車上的啟動電源，用本發明的電池組替換。將該摩托車放置在零下-25℃的戶外環境中，啟動電源輸出端連接上電壓測量傳感器與電流測量傳感器，將高速攝像機對準數顯計時器與摩托車電源啟動開關，以在鎳-鋅二次圓柱電池生產線上沒有用網狀交聯聚丙烯酸鋅干粉替代所對應生產出的單電池所構造出的電池組為空白，在戶外低溫環境中啟動摩托車，采集摩托車啟動瞬間的電源啟動輸出電壓與輸出電流數據，將第200毫秒時電源的輸出電壓與輸出電流數據做乘積，該乘積數值為該電源第200毫秒時電源的實際輸出功率，這種用實證方法比較獲得低溫啟動功率，比其它對單電池表征獲得數據更具有說服力。其中摩托車每次更換測量的電池組，需要間隔兩小時，儀表摩托車上所有部件充分冷卻到-25℃。對于本發明第四步中的“對該干品粉末進行相關表征”與第六步中“電池表征”。本實施例獲得具體表征結果如下：①合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉的吸水倍率、吸堿水倍率、對水溶脹率與對堿水溶脹率分別展現在表1、表2、表3和表4的第二列。②合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池，其室溫下“月自放電”指標與在“零下-20℃的10倍率放電初始功率”指標分別展現在表4和表5的第二列。③在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池所構造出的標稱電壓12V與標稱容量為1.2Ah的電池組，其作為全電動啟動的摩托車啟動電源，并將該摩托車放在使役環境為零下-25℃低溫戶外環境中，本實施例新材料加工出的該啟動電源，在點火第200毫秒時，電源的實際輸出功率展現在表7的第2列。實施例2步驟、操作和表征方法與實施1相同；條件和表征結果與實施例1不同之處為：Ⅰ、將實施1“第三步”“混料”中配方更改為：一公斤A組分加入B組分5.078公斤、加入C組分7.641公斤、加入D組分1.172公斤和加入E組分1.172公斤。Ⅱ、將實施1“第五步”“替代”中的“替代比例”更改為：網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末占有原有氧化鋅投料量的5wt.％。干品粉末粒度選擇更改為350目±50目。Ⅲ、對于實施1“第四步”“對該干品粉末進行相關表征”中的材料表征結果，由于合成配方的改變，導致材料物化特性變化；該變化特征揭示在：合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉的吸水倍率、吸堿水倍率、對水溶脹率與對堿水溶脹率分別展現在表1、表2、表3和表4的第3列。Ⅳ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的器件表征結果，由于材料的改變，導致器件性能變化。其新合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池，其室溫下“月自放電”指標與在“零下-20℃的10倍率放電初始功率”指標分別展現在表4和表5的第3列。Ⅴ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的構件表征結果，由于材料的改變，導致器件性能變化，而器件變化傳遞到構件的變化；抑或是：電池材料的因配方的變化，使得器件——在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池性能的變化，而SC型圓柱密封單電池為構造標稱電壓12V與標稱容量為1.2Ah的電池組的基本器件，該電池組作為摩托車啟動電源為摩托車的構件之一；變化最終傳遞到該摩托車的構件為顯然。該摩托車放在使役環境為零下-25℃低溫戶外環境中，該啟動電源在點火第200毫秒時，電源的實際輸出功率展現在表7的第3列。實施例3步驟、操作和表征方法與實施1相同；條件和表征結果與實施例1不同之處為：Ⅰ、將實施1“第三步”“混料”中配方更改為：一公斤A組分加入B組分5.909公斤、加入C組分8.927公斤、加入D組分1.364公斤和加入E組分1.364公斤。Ⅱ、將實施1“第五步”“替代”中的“替代比例”更改為：網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末占有原有氧化鋅投料量的3wt.％。干品粉末粒度選擇更改為350目±50目。Ⅲ、對于實施1“第四步”“對該干品粉末進行相關表征”中的材料表征結果，由于合成配方的改變，導致材料物化特性變化；該變化特征揭示在：合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉的吸水倍率、吸堿水倍率、對水溶脹率與對堿水溶脹率分別展現在表1、表2、表3和表4的第4列。Ⅳ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的器件表征結果，由于材料的改變，導致器件性能變化。其新合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池，其室溫下“月自放電”指標與在“零下-20℃的10倍率放電初始功率”指標分別展現在表4和表5的第4列。Ⅴ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的構件表征結果，由于材料的改變，導致器件性能變化，由此傳遞到構件的變化。該摩托車放在使役環境為零下-25℃低溫戶外環境中，該啟動電源在點火第200毫秒時，電源的實際輸出功率展現在表7的第4列。實施例4步驟、操作和表征方法與實施1相同；條件和表征結果與實施例1不同之處為：Ⅰ、將實施1“第三步”“混料”中配方更改為：一公斤A組分加入B組分7.065公斤、加入C組分10.718公斤、加入D組分1.630公斤和加入E組分1.630公斤。Ⅱ、將實施1“第五步”“替代”中的“替代比例”更改為：網狀交聯聚丙烯酸鋅干品粉末占有原有氧化鋅投料量的2wt.％。Ⅲ、對于實施1“第四步”“對該干品粉末進行相關表征”中的材料表征結果揭示在：合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉的吸水倍率、吸堿水倍率、對水溶脹率與對堿水溶脹率分別展現在表1、表2、表3和表4的第5列。Ⅳ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的器件表征結果，新合成出的網狀交聯聚丙烯酸鋅新材料干粉在電池生產線上獲得的SC型圓柱密封單電池，其室溫下“月自放電”指標與在“零下-20℃的10倍率放電初始功率”指標分別展現在表4和表5的第5列。Ⅴ、對于實施1“第六步”“電池表征”中的構件表征結果，由于材料的改變，導致器件性能變化，由此傳遞到構件的變化。該摩托車放在使役環境為零下-25℃低溫戶外環境中，該啟動電源在點火第200毫秒時，電源的實際輸出功率展現在表7的第5列。表1網狀交聯聚丙烯酸鋅吸水倍率表吸水量指標實施例1實施例2實施例3實施例4吸水倍率1.5161.8462.1622.308表2網狀交聯聚丙烯酸鋅吸堿水倍率表表3網狀交聯聚丙烯酸鋅對水溶脹率表表4網狀交聯聚丙烯酸鋅對堿水溶脹率表表5室溫下SC型圓柱密封鎳-鋅二次單體電池“月自放電”指標匯總表表6SC型圓柱密封鎳-鋅二次單體電池在“零下-20℃的10倍率放電初始功率”指標匯總表表7在零下-25℃環境中啟動摩托車，標稱電壓12V與標稱容量為1.2Ah的鎳-鋅二次電池組作為啟動電源在點火第200毫秒時電源的輸出功率指標匯總表。當前第1頁1 2 3