[發(fā)明專利]具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210575635.5
• 申請日: 2012-12-26
• 公開（公告）號: CN103066227A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡繼文;胡盛逾;李妃;劉峰;劉國軍;涂園園;羅洪盛;張干偉;林樹東
• 申請（專利權(quán)）人: 中科院廣州化學(xué)有限公司
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

1.一種具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

將功能性漿液涂覆在含活性官能團(tuán)的基體膜上，加熱或置于紫外光下照射；將得到的復(fù)合膜在溶劑中浸泡以除去致孔劑，然后進(jìn)行熱壓和干燥，得到具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜；

所述的功能性漿液，由以下步驟制備得到：

將前體化合物I和II與致孔劑和催化劑混合，30-200℃下反應(yīng)0.5-20h，得到含有紫外可固化官能團(tuán)或熱固化官能團(tuán)的低聚體溶膠，然后往低聚體溶膠中加入無機(jī)納米粒子或改性后的無機(jī)納米粒子，然后繼續(xù)在30-200℃下反應(yīng)0.5~48h，隨后加入引發(fā)劑或熱固化劑，混勻，制得功能性漿液；

所述的前體化合物I，其結(jié)構(gòu)如式I所示：

在式I中，X為C、Si、Al或Ti；當(dāng)X為Si時(shí)，前體化合物I為硅酸酯或硅烷偶聯(lián)劑類化合物；當(dāng)X為Al時(shí)，前體化合物I為鋁氧烷類化合物；當(dāng)X為Ti時(shí)，前體化合物I為鈦酸酯或鈦酸酯偶聯(lián)劑；

R為甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、苯基或取代苯基；R′為氯原子、甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、苯基或取代苯基；R和R′可以相同也可以不相同；

Y是亞甲基、多亞甲基、氧亞甲基，或者是式III結(jié)構(gòu)的重復(fù)單元：

式III中，Z是氧原子、硫原子、亞甲基、多亞甲基、氧亞甲基、氨基、取代氨基或酰胺基；R”、R”’是氯原子、甲基、乙基、丙基、苯基或取代苯基，R”和R”’可以相同，也可以不同；

G為甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、丙炔基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、環(huán)氧基、縮水甘油醚基、環(huán)氧環(huán)己基、羥基、氨基、巰基，或者是式I虛線框內(nèi)的結(jié)構(gòu)；

m、n、q為0~4之間的自然數(shù)，并且m、n與q的數(shù)量關(guān)系要滿足(m+n+q)等于3或4；

p為0~500間的自然數(shù)；

所述的前體化合物II，其結(jié)構(gòu)如式II所示：

式II中，X為C、Si、Al或Ti；R₁、R₂為氫、甲基、乙基、丙基、乙烯基、烯丙基、苯基、取代苯基、羥基、羧基、氨基、環(huán)氧基、巰基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、縮水甘油醚基或環(huán)氧環(huán)己基，n是1~1000之間的數(shù)；

所述的功能性漿液，還可以由以下步驟制備得到：

將帶有環(huán)氧基的前體化合物I和前體化合物II在催化劑的作用下縮合，制備出帶有環(huán)氧官能團(tuán)的漿液；再將帶有氨基的前體化合物I和前體化合物II在催化劑的作用下縮合，制備帶有氨基官能團(tuán)的漿液；然后在室溫下將這兩種漿液混合均勻，得到功能性漿液；

所述的含活性官能團(tuán)的基體膜，是表面帶有羥基、氨基、環(huán)氧基、羧基、磺酸基、雙鍵、三鍵或巰基的PE膜、PP膜、PE/PP雙層膜或PP/PE/PP三層膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜的制備方法，其特征在于：所述的致孔劑為液體石蠟、聚乙二醇二甲醚、聚乙烯基吡咯烷酮、氯化鈉或氯化鈣中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜的制備方法，其特征在于：所述的催化劑是酸性離子交換樹脂、堿性離子交換樹脂、固體堿或固體雜多酸。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜的制備方法，其特征在于：

所述的無機(jī)納米粒子為納米二氧化硅、納米氧化鋁或納米二氧化鈦；

所述改性的無機(jī)納米粒子為表面帶有羥基、羧基、巰基、氨基、乙烯基、烯丙基、乙炔基、丙炔基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、環(huán)氧基、縮水甘油醚基或環(huán)氧環(huán)己基的納米二氧化硅、納米氧化鋁或納米二氧化鈦。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有低溫閉孔性能和良好尺寸穩(wěn)定性的柔性復(fù)合陶瓷膜的制備方法，其特征在于：所述的無機(jī)納米粒子和改性后的無機(jī)納米粒子，其粒徑為20~5000nm。