[發明專利]一種濕法制備聚烯烴微孔膜的方法

有效

• 申請號: 201010107865.X
• 申請日: 2010-02-10
• 公開（公告）號: CN101781417A
• 公開（公告）日: 2010-07-21
• 發明（設計）人: 谷傳明;徐長城;趙靜;牛樹章
• 申請（專利權）人: 滄州明珠塑料股份有限公司
• 主分類號: C08L23/00
• 分類號: C08L23/00;C08L23/06;C08L23/12;C08K5/09;C08K5/098;C08K3/34;B29C55/16;B29C71/02;B08B3/12
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 雷秋芬

技術領域

本發明屬于高分子技術領域中的濕法制備聚烯烴微孔膜的方法。

背景技術

聚烯烴微孔膜是高分子膜且孔徑在5nm～1000nm之間的多孔膜，單層聚烯烴微孔膜已廣 泛應用于制備電容器隔膜、電池隔膜以及各種分離膜。在公知技術中，現有的聚烯烴微孔膜制 備方法包括熔融拉伸法(俗稱干法)和熱致相分離法(俗稱濕法)，熱致相分離法是在高溫下 把聚合物溶于高沸點、低揮發性的溶劑中，形成均相溶液，然后降溫冷卻，冷卻過程中體系發 塵分相，形成以聚合物為連續相，溶劑為分散相的兩項結構，再選用適當的揮發性試劑把溶劑 清洗掉，從而獲得具有一定結構形狀的聚合物微孔膜，目前主要用于制備單層的聚乙烯電池隔 膜，所制備的微孔膜的力學性能差，尤其是成膜所用大量溶劑及洗滌劑嚴重存在殘留的問題， 造成膜的透氣性降低，所制成的微孔膜孔隙均一性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種制備工藝簡單、原料混合均勻性好、溶劑及洗滌劑殘留低，所得 聚烯烴微孔膜產品強度高、透氣性好、微孔膜孔隙均勻的一種新的濕法制備聚烯烴微孔膜的方 法。

解決上述問題所采用的技術方案是：

一種濕法制備聚烯烴微孔膜的方法，它以聚烯烴樹脂、成核劑、溶劑為原料，采用熱致相 分離方法制備微孔膜，并按如下工序進行：

A、聚烯烴溶液的配制工序

先將原料中的聚烯烴樹脂和成核劑在混煉機中混煉成共混物(在原料中加入成核劑目的是 防止較大球晶的形成)，待混煉均勻后，直接加入到螺桿擠出機中，同時加入溶劑，在160～260 ℃溫度條件下經螺桿擠出機將聚合物混合物溶解于溶劑中制成為聚烯烴溶液；

B、擠出及凝膠片材的形成工序

將上述A工序螺桿擠出機模頭擠出的均相聚烯烴溶液，通過靜電附片或是氣刀附片貼附到 20～40℃的急冷輥上，冷卻成凝膠片材；

C、拉伸工序

將B工序制成的凝膠片材在60～135℃下，先經預熱處理后，再進行同步雙向拉伸成膜， 拉伸倍率為3×3～7×7倍，牽引速率為1～15米/分鐘；

D、成膜溶劑的去除工序

將C工序拉伸成的膜，在清洗劑中浸泡1～5分鐘后，經超聲波發生器在超聲波作用下除 去成膜溶劑，所用超聲波的頻率范圍為20～500kHz，強度為1～15W/cm²，全部清洗過程在室溫、 常壓下進行；

該工序采用超聲波萃取技術快速、高效。超聲波萃取主要是通過壓電換能器產生的快速機 械振動波作用于清洗劑，具有一定的振動能的清洗劑作用于含有目標清洗物的樣品基體，來減 少目標清洗物與樣品基體之間的作用力從而實現固～液萃取分離的，超聲波的振動均勻，樣品 內各點受到的作用力一致，整個樣品溶劑去除均勻性好。

E、干燥工序

將D工序去除成膜溶劑后，進入到內設有人字形槽紋橡膠輥的氣流干燥設備，清除薄膜析 出的雜質及其表面沾附的清洗劑，并干燥展平薄膜，氣流干燥設備吹入的空氣先預熱到30～80 ℃，干燥處理過程在膜縱向保持張力、橫向處于松弛的狀態下進行；

F、熱處理定型工序

將E工序后的微孔膜在60～140℃條件下，進行熱定型處理，定型時間為0.5～5.0分鐘， 制得聚烯烴微孔膜產品。

上述濕法制備聚烯烴微孔膜的方法，所用聚烯烴樹脂為重均分子量為2×10⁵～5×10⁵的高 密度聚乙烯樹脂和重均分子量為2×10⁵～8×10⁵的聚丙烯樹脂的任何一種。

上述濕法制備聚烯烴微孔膜的方法，所述聚烯烴樹脂是重均分子量為2×10⁵～5×10⁵的高 密度聚乙烯樹脂和重均分子量為1×10⁶～5×10⁶的超高分子量聚乙烯樹脂的混合物，其中超高 分子量聚乙烯的含量按重量計占總量的10～50％，最佳是15～30％。