[發明專利]交聯聚乙烯用組合物、交聯聚乙烯微孔膜及其制備方法

在審

• 申請號: 201910851056.0
• 申請日: 2019-09-02
• 公開（公告）號: CN112442224A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 任冬雪;孫小杰;梁文斌;王珂
• 申請（專利權）人: 國家能源投資集團有限責任公司;北京低碳清潔能源研究院
• 主分類號: C08L23/06
• 分類號: C08L23/06;C08L23/08;C08J3/24;C08J9/28
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;喬雪微

本發明涉及聚乙烯微孔膜領域，公開了一種交聯聚乙烯用組合物、交聯聚乙烯微孔膜及其制備方法。本發明提供的交聯聚乙烯用組合物，包括聚乙烯基樹脂、成孔劑、交聯劑和交聯助劑；所述聚乙烯基樹脂為乙烯均聚物，或者為乙烯均聚物和乙烯共聚物的混合物；所述乙烯均聚物的重均分子量為180000?450000，峰值分子量為70000?150000，分子量分布為6?30；所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm³，和/或，所述乙烯共聚物的結晶度為40％以上。該交聯聚乙烯用組合物兼具較高的加工性能和成孔性，所制備得到的交聯聚乙烯微孔膜具有較好的抗穿刺強度，且加工工藝簡單。

技術領域

本發明涉及聚乙烯微孔膜領域，具體涉及一種交聯聚乙烯用組合物、一種交聯聚乙烯微孔膜及其制備方法。

背景技術

目前，聚乙烯微孔膜具有廣泛的應用，例如在污水處理、海水淡化、氣液分離、電池隔膜等。但是由于聚乙烯強度一般，制得的聚乙烯微孔膜性能不高，尤其是耐熱性不好，破膜溫度不夠高、抗穿刺強度不夠強，限制了其應用。

現有技術中一般可以通過添加超高分子量聚乙烯(重均分子量至少為7.5×10⁵)等方法增加聚乙烯微孔膜的抗穿刺強度。CN102757577A公開了一種鋰離子電池隔膜制備方法，包括：先將超高分子聚乙烯UHMWPE與第一溶劑混合預溶脹，再將此混化合物與HDPE和第二溶劑擠出塑化，對塑化后的熔體進行鑄片、冷卻、拉伸、萃取和熱定型等工藝制得制品膜。該方法中的隔膜基體樹脂為UHMWPE，加工工藝復雜，生產成本較高。

CN106784553A公開了一種陶瓷涂層聚烯烴微孔膜的制備方法、聚烯烴微孔膜及應用。該陶瓷涂層聚烯烴微孔膜制備方法，包括對聚烯烴微孔膜基膜進行氟化處理，然后再于氟化處理的聚烯烴微孔膜基膜表面形成陶瓷涂層。該方法中微孔膜先經氟化處理，再涂覆陶瓷粒子，工藝復雜，生產成本較高。

CN206076346U公開了一種復合多層鋰電池隔膜，依次包括第一聚丙烯層、聚乙烯層和第二聚丙烯層，在第一聚丙烯層和聚乙烯層之間設有第一納米層，在聚乙烯層和第二聚丙烯層設有第二納米層，其中第一聚丙烯層、聚乙烯層和第二聚丙烯層均開設有若干第一微孔，第一納米層和第二納米層上均開設有若干第二微孔。該隔膜為多層復合膜，且有兩層為納米層，工藝較復雜，生產成本較高。

可見，以上方法雖然能夠在一定程度上提高聚乙烯微孔膜的抗穿刺強度，但加工工藝較為復雜，成本較高。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的聚乙烯微孔膜抗穿刺強度較低的問題，提供一種交聯聚乙烯用組合物、交聯聚乙烯微孔膜及其制備方法。該交聯聚乙烯用組合物兼具較高的加工性能和成孔性，所制備得到的交聯聚乙烯微孔膜具有較好的抗穿刺強度，且加工工藝簡單。

為了實現上述目的，本發明第一方面提供了一種交聯聚乙烯用組合物，該組合物包括聚乙烯基樹脂、成孔劑、交聯劑和交聯助劑；相對于100重量份的所述聚乙烯基樹脂，所述成孔劑為80-400重量份，所述交聯劑為0.1-8重量份，所述交聯助劑為0.1-8重量份；其中，

所述聚乙烯基樹脂為乙烯均聚物，或者所述聚乙烯基樹脂為乙烯均聚物和乙烯共聚物；

所述乙烯均聚物的重均分子量為180000-450000，峰值分子量為70000-150000，分子量分布為6-30；

所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm³，和/或，所述乙烯共聚物的結晶度為40％以上。

本發明第二方面提供了一種制備交聯聚乙烯微孔膜的方法，該方法包括：

(1)將本發明的交聯聚乙烯用組合物進行熔融共混并擠出成膜，得到未交聯膜；

(2)將所述未交聯膜進行加熱固化，得到交聯膜；

(3)將所述交聯膜進行拉伸處理，得到拉伸膜；