[發明專利]一種由聚乙烯混合物制備的鋰離子電池隔膜及其制備方法

有效

• 申請號: 201410075731.2
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103887465B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 蔣姍;沈鵬;楊興誠;丁永紅;張洪文;朱夢冰;俞強
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: H01M2/16
• 分類號: H01M2/16
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙)32258
• 代理人: 王美華,任曉嵐

1.一種聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述聚乙烯微孔膜的組分，包括經溶脹的超高分子量聚乙烯UHMWPE和具有中等分子量的高密度聚乙烯HDPE，其中，具有中等分子量的高密度聚乙烯HDPE與超高分子量聚乙烯UHMWPE的重量份數之比為90:10～99:1；

所述的制備方法為，將經溶脹的超高分子量聚乙烯與中等分子量范圍高密度聚乙烯樹脂進行熔融共混，將共混樹脂擠出流延，經過熔體牽伸、冷卻后形成流延基膜；將流延基膜進行熱處理后實施冷、熱拉伸，最后經過熱定型，制得聚乙烯微孔膜，

其中，超高分子量聚乙烯的重均分子量為1.0×10⁶～2.5×10⁶g/mol，具有中等分子量的高密度聚乙烯HDPE的重均分子量為2.0×10⁵～5.0×10⁵g/mol，

對超高分子量聚乙烯的溶脹操作為，將稀釋劑和超高分子量聚乙烯加入不銹鋼反應釜，開啟攪拌，在氮氣保護下對反應釜進行加熱，反應釜溫度達到140～160℃后維持恒溫并持續攪拌溶脹12小時，最后將反應釜內物料冷卻至室溫，得到凍膠狀溶脹物質。

2.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的稀釋劑為癸烷、十氫萘或分子量在150～200范圍內的液體石蠟。

3.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的將經溶脹的超高分子量聚乙烯與中等分子量范圍高密度聚乙烯樹脂進行熔融共混，是將凍膠狀態的超高分子量聚乙烯與中等分子量范圍高密度聚乙烯樹脂在雙螺桿擠出機上進行熔融共混擠出，然后經過冷卻、切粒和干燥后得到共混樹脂，

雙螺桿擠出機各區溫度設置為：Ⅰ區160～170℃、Ⅱ區180～200℃、Ⅲ區200～220℃、Ⅳ區200～220℃、Ⅴ區200～220℃、機頭220℃。

4.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的共混樹脂擠出流延并牽伸冷卻成膜，采用單螺桿擠出機，各區溫度設置為：Ⅰ區170～180℃、Ⅱ區190～200℃、Ⅲ區200～210℃、Ⅳ區200～210℃、Ⅴ區200～210℃、機頭210℃。

5.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的共混樹脂擠出流延并牽伸冷卻成膜時，所采用的流延口模溫度為200～210℃，流延輥溫度為90～110℃，牽伸比為40～60。

6.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的共混樹脂擠出流延并牽伸冷卻成膜時，在流延口模與流延輥之間設置了一個與熔體牽伸方向垂直的冷卻風刀，風刀的空氣流速為0.8～1.2m/s。

7.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的熱處理為110～120℃下處理20～40min。

8.如權利要求1所述的聚乙烯微孔膜的制備方法，其特征在于：所述的冷、熱拉伸為單向拉伸，是在15～35℃溫度范圍以200～400％/min的拉伸速率進行冷拉伸，拉伸倍率為1.2～1.4倍，再在110～120℃范圍以80～100％/min的拉伸速率進行熱拉伸，拉伸倍率為1.8～2.0倍。