[發明專利]超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法

無效

• 申請號: 201110343743.5
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103085211A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 洪力東;陳博裕
• 申請（專利權）人: 深圳市冠力新材料有限公司
• 主分類號: B29C43/14
• 分類號: B29C43/14;B29K23/00;B29L7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種隔膜原材料加工方法，尤其是一種超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法。

技術背景

現在，UHMWPE的加工成型方法主要有壓制成型法(1965年前后)、擠壓成型法(1970年前后)和注射成型法(1975年前后)3種。其中壓制成型法是最常用的UHMWPE成型法，約占總成型量的60％，擠壓成型法用得不多，約占總成型量的35％，而注射成型法是一種新的UHMWPE成型法，用得也不多，約占總成型量的5％。另外還有除了這3種主要加工方法以外的其它方法以及對UHMWPE進行改性后的加工方法，例如壓制成型法壓制成型是UHMWPE加工的主要方法。目前包括3種類型，即壓制一燒結法、自由燒結法和高速混合壓制法。

發明內容

本發明的目的是提供一種超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

它包括一般燒結、自由燒結及高速混合成型，其改進在于：所述的一般燒結中壓制成型步驟如下：在模具中投入UHMWPE粉末一常溫下壓制成型-燒結-冷卻-取出制品；燒結條件：壓力為1.96～4.90MPa，溫度為160～200℃，時間為0.5～5.0h；一般的成型條件：UHMWPE的燒結成型條件沿用聚四氟乙烯燒結成型方法，粉料(需粉碎至粒徑為300μm左右)與適量抗氧劑及紫外線吸收劑混合后裝入模具，在常溫下加壓10MPa以上并保壓2min(冷模壓)，得到冷料坯。冷料坯連同模具一起在燒結爐中以80℃/h的升溫速率加熱到190～230℃后保溫4.0h(燒結)，再以同樣速率降溫冷卻(保壓冷卻)，然后脫模。

優選地，所述的UHMWPE中添加經硅烷類偶聯劑處理的多孔性無機物，其粒度為59-82μm，用于增加其空間位阻。

優選地，UHMWPE粉末經壓制成型后在1～2MPa壓力和高于本身平衡熔融溫度條件下進行燒結。

優選地，所述的燒結采用直接電加熱法。

優選地，所述的自由燒結工藝過程如下：先將UHMWPE粉末置人毛坯模中，加壓21～28MPa，室溫下保壓30s；取出制品，再使用惰性氣體保護爐，將毛坯加熱至204.4℃；將加熱過的毛坯放入預先加熱至143.3±2.7℃的壓制模中，加壓至28MPa，歷時5～10min，同時保持模溫不變；最后釋放壓力，取出制品。

優選地，所述的高速混合壓制成型包括以超高速混合機作為熔融裝置，配以壓機或柱塞式擠出機加工UHMWPE粉料；該混合機主要是靠葉片的高速旋轉使粉料在混合室內充分發生碰撞，通過碰撞產生的熱能使UHMWPE粉末熔化。

本發明的鋰電池隔膜原材料的加工方法的有益效果包括①節約電能；②提高加熱均勻性；③提高生產效率；④減少設備投資，減輕勞動強度。

附圖說明

圖1是本發明鋰電池隔膜原材料的加工方法示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例的鋰電池隔膜原材料的加工方法可制成UHMWPE板材，通常板材尺寸為1m×2m。為提高成品使用率，板材的尺寸趨向大型化，最近增大到1m×3m。有的通過多段壓縮(例如25段壓縮)，制成2m×6m的大型板材。

壓制成型步驟如下：在模具中投入UHMWPE粉末一常溫下壓制成型-燒結-冷卻-取出制品。