[發(fā)明專利]無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410422714.1
• 申請(qǐng)日: 2014-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104157816A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王郗;陳世章;李旦;鄧豪;陳良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市星源材質(zhì)科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M2/16
• 分類號(hào): H01M2/16;H01M2/14
• 代理公司: 廣東卓建律師事務(wù)所 44305
• 代理人: 皮波

1.一種無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：包括上、下表面的聚烯烴層，所述上、下表面的聚烯烴層之間還至少層疊有一層無(wú)機(jī)納米粒子雜化層，所述無(wú)機(jī)納米粒子雜化層為電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子與聚烯烴的混合結(jié)構(gòu)，所述電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子為采用改性劑或偶聯(lián)劑親油性改性后的電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子；所述微孔膜厚度為5-40μm的隔膜，平均孔徑為25-100納米，在135℃時(shí)熱收縮率不大于2.0，MD拉伸強(qiáng)度大于145MPa，TD拉伸強(qiáng)度大于130MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：所述電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子的平均粒徑小于1.0μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：所述無(wú)機(jī)納米粒子雜化層中電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子所占的比例為1-50wt％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：所述無(wú)機(jī)納米粒子雜化層中電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子所占的比例為10-30wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：所述電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子為金屬氧化物、金屬氮化物和金屬碳化物中的一種或多種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜，其特征在于：所述電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子為氧化鋁、氧化鎂、氧化鈦、氧化鋯和氧化硅、氮化硅、氮化鋁、氮化硼、氮化鈦、碳化硅和碳化硼中的一種或幾種。

7.一種制備無(wú)機(jī)納米粒子雜化聚烯烴微孔膜的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)首先使用改性劑或偶聯(lián)劑將電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子改性制得親油性電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子；

(2)將稀釋劑與聚乙烯按加入第一雙螺桿擠出機(jī)進(jìn)行塑化、共混；將親油性電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子加入石蠟油中加熱、超聲分散，按權(quán)利要求2或3的比例與聚乙烯加入第二雙螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行塑化、共混；

(3)將第一雙螺桿擠出機(jī)和第二雙螺桿擠出機(jī)形成的熔體經(jīng)過(guò)模頭、急冷輥形成油膜，將油膜進(jìn)行雙向拉伸、萃取、熱定型制得上、下表面為聚烯烴層，中間至少還層疊有一層無(wú)機(jī)納米粒子雜化層的微孔膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中親油性電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子的制備方法為：將無(wú)機(jī)納米粉體利用超聲分散于水或酒精溶液中，酒精溶液中水和酒精的體積比為1:5-1:0；選取改性劑或偶聯(lián)劑配制溶液，加入至無(wú)機(jī)納米粒子漿液中混合，升溫至80-100℃并恒溫?cái)嚢?-5小時(shí)；停止反應(yīng)，抽濾，用無(wú)水酒精抽提洗滌，將所得改性無(wú)機(jī)納米粒子在80-100℃下真空干燥研磨備用。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述改性劑或偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑、陰離子表面活性劑中的一種或幾種，其有機(jī)物包覆量為電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子重量的3-7％。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于：將親油性電絕緣性無(wú)機(jī)納米粒子和聚乙烯按權(quán)利要求2或3的比例并與適量的稀釋劑加入第二雙螺桿擠出機(jī)中塑化共混形成聚烯烴溶液，得到的溶液在計(jì)量泵的控制下從模頭擠出，經(jīng)急冷輥降溫固化得到流延膜，將流延膜經(jīng)雙向拉伸1-10×2-15倍、萃取、二次拉伸，或二次拉伸與后序處理后得到厚度為5-40μm的聚烯烴微孔膜，拉伸倍數(shù)為1-10×2-15倍。