[發明專利]用于干法拉伸動力電池隔膜的聚丙烯樹脂及其制備方法

在審

• 申請號: 201710069103.7
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN108395612A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 林龍;徐振明;傅勇
• 申請（專利權）人: 中國石化揚子石油化工有限公司;中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L23/14;C08K5/00;C08K5/134;C08K5/526;C08K5/098;C08K5/3475;C08K5/3437;C08K5/46;H01M2/16
• 代理公司: 南京天翼專利代理有限責任公司 32112
• 代理人: 蔣家華

本發明提供的用于干法拉伸動力電池隔膜的聚丙烯樹脂，其特征在于包括40～58重量份的聚丙烯一，其分子量Mw為30～60萬，分子量分布指數大于15；40～58重量份的聚丙烯二，其分子量Mw為44～63萬，分子量分布指數為5～15；1～10重量份的成核劑；1～10重量份的助劑；所述助劑為抗氧劑、熱穩定吸收劑或紫外吸收劑中的一種或多種。本發明提供的共混制備具有分子量分布指數大于8的高β晶含量的聚丙烯樹脂，該聚丙烯樹脂具有優異的力學性能及拉伸形成微孔等特點，適用于干法拉伸成膜制造電池隔膜。

技術領域

本發明涉及一種聚丙烯樹脂，具體涉及一種用于干法拉伸動力電池隔膜的聚丙烯樹脂及其制備方法。

背景技術

鋰離子二次電池是在鋰蓄電池研究基礎上發展起來的一種新型動力電池，1990年由日本SONY公司率先研制成功并實現商品化。隔膜是鋰離子電池的核心關鍵材料之一，它的基本作用是將正負極隔離開，其性能決定了電極的界面結構、電池的內阻和注液量等，進而影響電池的倍率、循環及安全性能等特性。對于鋰電池，由于電解液為強極性的有機溶劑體系且電池電壓高，因此要求其隔膜材料除了有電子絕緣和機械隔離效應外，還應當有一定的孔徑和孔隙率，保證低的電阻和高的離子電導率，對電解液有較好的浸潤性，并具有足夠的力學性能和熱穩定性。理想的鋰離子電池隔膜是厚度無限小且孔隙率盡可能大，便于制備高能量密度的電池；有利于電解液中離子的傳輸，能有效隔斷正、負極。然而，現實中只能通過絕緣材料的多孔結構和厚度來實現希望的離子傳輸能力。

當前，聚烯烴微孔膜仍然占據商品化隔膜的主導地位，且該類隔膜對設備和技術的要求非常高。目前制備微孔聚烯烴隔膜的方法主要有干法、濕法兩種。干法又稱熔融拉伸法，其制備原理在于高聚物溶體擠出是在拉伸應力下結晶，形成垂直于擠出方向而有平行排列的片晶結構，并經過熱處理得到硬彈性材料。具備硬彈性的聚合物膜拉伸后，在機械外力的作用下使結晶缺陷處破裂形成微孔，最后再經過熱定型制得成品。濕法又稱熱致相分離法，在高溫下將聚合物溶于高沸點、低揮發性的溶劑中形成均相液，然后降溫冷卻，導致溶液產生液-固相分離或液-液相分離，再選用揮發性試劑將高沸點溶劑萃取出來，經過干燥獲得一定結構形狀的高分子微孔膜。

干法拉伸采用普通的聚丙烯樹脂存在孔徑及孔隙率較難控制的缺點。目前對于干法拉伸制電池隔膜，在實際生產中應用較多的是單軸拉伸，生產的微孔偏長，膜的縱向熱收縮厲害，而橫向機械強度較差。為了提高其孔隙率和橫向強度，也有采用雙向拉伸技術，但是受其成孔機理的制約，橫向方向的拉升比一般不高，隔膜仍存在明顯的各向異性。

發明內容

為了解決上述現有技術中存在不足之處，本發明提供一種共混制備具有分子量分布指數(M(w)/M(n))大于8的高β晶含量的聚丙烯樹脂，該β晶型聚丙烯具有優異的力學性能及拉伸形成微孔等特點，該樹脂適用于干法拉伸成膜制造電池隔膜。

本發明提供的用于干法拉伸動力電池隔膜的聚丙烯樹脂，其特征在于包括如下組分：

(1)40～58重量份的聚丙烯一，其分子量Mw為30～60萬，分子量分布指數大于15；

(2)40～58重量份的聚丙烯二，其分子量Mw為44～63萬，分子量分布指數為5～15；

(3)1～10重量份的成核劑；

(4)1～10重量份的助劑；

上述組分的總和為100份；所述助劑為抗氧劑、熱穩定吸收劑或紫外吸收劑中的一種或多種。