一种聚烯烃微多孔膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于电池多孔膜技术领域，具体涉及一种聚烯烃微多孔膜及其制备方法和应用。本发明专利技术提供的聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为110

【技术实现步骤摘要】
一种聚烯烃微多孔膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于电池多孔膜
，具体涉及一种聚烯烃微多孔膜及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]聚烯烃微多孔膜用于精密过滤膜、电池用多孔膜或隔膜、电容器用多孔膜、燃料电池用材料等。这些用途之中，用作电池用多孔膜、特别是用作锂离子电池用多孔膜的情况下，聚烯烃微多孔膜要求离子透过性优异、机械强度优异等。
[0003]现有技术中，已有单层PE、PP膜、将低分子量聚乙烯和高分子量聚乙烯混合制备复合膜以及将PE、PP复合制备复合的PP
‑
PE
‑
PP膜，以期获得较低的闭孔温度的聚烯烃微多孔膜。比如专利CN113964448A中公开了一种隔膜及其制造方法、电池、电子设备、移动装置，隔膜包括含有聚烯烃组合物的隔膜基材，聚烯烃组合物包括粘均分子量不同的多种聚乙烯，隔膜的厚度为0.5～12μm，但其总体上，闭孔温度仍然偏高，机械性能还有待提高。
[0004]现有技术中面临的难题的是为了降低闭孔温度过多加入低分子量聚乙烯时，微多孔膜的机械性能会受到显著影响，进而影响电池装配过程中的装配优率，不利于微孔膜的涂布与加工。而加入较多高分子量聚乙烯或聚丙烯时虽然能保证微多孔膜的机械强度，但闭孔温度又会过高，从而影响电池的安全性和稳定性。
[0005]因此，研发一种机械强度高且闭孔温度低的微多孔膜显得尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术提供一种聚烯烃微多孔膜及其制备方法和应用，其目的是为了解决现有技术中微多孔膜中低分子量聚乙烯加入量过多，导致微多孔膜的机械性能会受到显著影响，进而影响电池装配过程中的装配优率，不利于微孔膜的涂布与加工。
[0007]针对上述技术缺陷，本专利技术目的之一是提供一种聚烯烃微多孔膜，本专利技术目的之二是提供所述聚烯烃微多孔膜的制备方法，本专利技术目的之三是提供所述聚烯烃微多孔膜的应用。
[0008]第一方面，本专利技术提供了一种聚烯烃微多孔膜，所述聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为110
‑
134℃(例如112℃、115℃、120℃、125℃、130℃、133℃)；进一步优选地，所述聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为115
‑
128℃(例如：116℃、120℃、122℃、123℃、124℃、126℃)；
[0009]和/或，所述聚烯烃微多孔膜的刺穿强度为250
‑
320gf(例如：265gf、275gf、285gf、295gf、305gf、315gf)。
[0010]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，所述聚烯烃微多孔膜的厚度为3
‑
16μm(例如：4μm、6μm、8μm、10μm、12μm、14μm)。
[0011]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，MD方向的拉伸强度为2200
‑
2800Kgf/m2(2300Kgf/m2、2400Kgf/m2、2600Kgf/m2、2700Kgf/m2、、2750Kgf/m2)，TD方向的拉伸强度为2000
‑
2700Kgf/m2(比如2100Kgf/m2、2200Kgf/m2、2250Kgf/m2、2500Kgf/m2、
2600Kgf/m2、2700Kgf/m2、2750Kgf/m2)；
[0012]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，击穿电压为2.7
‑
3.5KV(比如2.8KV、3.0KV、3.1KV、3.3KV、3.4KV)。
[0013]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，按重量份，聚烯烃微多孔膜的原料包括：聚乙烯2
‑
10份(比如3份、5份、7份或9份)、和聚乙烯衍生物1份，其中所述聚乙烯的熔点范围为135
‑
140℃(例如：136℃、137℃、138℃、139℃)；所述聚乙烯衍生物按照如下方法制备：将含呋喃基团的聚乙烯和马来酰胺衍生物进行Diels
‑
Alder反应，得到聚乙烯衍生物，聚乙烯衍生物的熔点为125℃以下。
[0014]在聚烯烃微多孔膜制备过程中，聚烯烃原料经挤出成型工序后，聚乙烯衍生物处于逆Diels
‑
Alder反应阶段，原料的机械强度稍低；过高的聚乙烯衍生物加入量，会导致拉伸、萃取阶段易断膜，需要维持较低的生产线线速，无法满足快速制造的需求，采用高熔点聚乙烯以保证多孔膜在未发生Diels
‑
Alder反应前具有足够强度，防止多孔膜制备过程中的断膜而导致的生产停机。
[0015]在上述聚烯烃微多孔膜中，所述聚乙烯衍生物的熔点范围为105
‑
125℃(例如：106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃、122℃、124℃)。
[0016]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，所述Diels
‑
Alder反应的温度为60
‑
90℃(例如：65℃、70℃、75℃、85℃)；
[0017]和/或，所述Diels
‑
Alder反应的时间为3
‑
24h(例如：6h、9h、12h、15h、21h)。
[0018]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，在所述聚乙烯衍生物的制备中，在Diels
‑
Alder反应前还包括含呋喃基团的聚乙烯和马来酰胺衍生物的混合、挤出、切粒和压膜。所述混合和挤出可以在螺杆挤出机中进行。
[0019]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，在含呋喃基团的聚乙烯和马来酰胺衍生物形成的体系中，马来酰胺衍生物和呋喃基团的摩尔百分比为5％
‑
60％。
[0020]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，所述含呋喃基团的聚乙烯(或称为呋喃基改性聚乙烯)的熔点范围为90
‑
125℃(例如：95℃、100℃、105℃、110℃、115℃、120℃)。
[0021]在上述聚烯烃微多孔膜中，作为一种优选实施方式，所述含呋喃基团的聚乙烯为乙烯基呋喃
‑
乙烯共聚物、呋喃基团接枝聚乙烯中的一种；
[0022]优选地，在所述含呋喃基团的聚乙烯中，呋喃基团的摩尔百分含量为3
‑
20％(例如：5％、10％、15％)。
[0023]所述乙烯基呋喃
‑
乙烯共聚物中，所述乙烯基呋喃包括2
‑
乙烯基呋喃、2
‑
(2
‑
硝基乙烯基)呋喃、5
‑
(2
‑
甲氧基羰基乙烯基呋喃)
‑
2羧基甲酯、[5
‑
[2
‑
(5
‑
甲基呋喃
‑2‑
基)乙烯基]呋喃
‑2‑
基]甲醇及其衍本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚烯烃微多孔膜，其特征在于，所述聚烯烃微多孔膜的闭孔温度为110
‑
134℃；所述聚烯烃微多孔膜的刺穿强度为250
‑
320gf；所述聚烯烃微多孔膜的厚度为3
‑
16μm；所述聚烯烃微多孔膜的MD方向的拉伸强度为2200
‑
2800Kgf/m2，TD方向的拉伸强度为2000
‑
2700Kgf/m2。2.根据权利要求1所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，按重量份，所述聚烯烃微多孔膜原料包括：聚乙烯2
‑
10份、和聚乙烯衍生物1份；其中，所述聚乙烯的熔点范围为135
‑
140℃；所述聚乙烯衍生物按照如下方法制备：将含呋喃基团的聚乙烯和马来酰胺衍生物进行Diels
‑
Alder反应，得到聚乙烯衍生物，所述聚乙烯衍生物的熔点为125℃以下。3.根据权利要求2所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，所述Diels
‑
Alder反应的温度为60
‑
90℃；和/或，所述Diels
‑
Alder反应的时间为3
‑
24h。4.根据权利要求2所述的聚烯烃微多孔膜，其特征在于，在含呋喃基团的聚乙烯和马来酰胺衍生物形成的体系中，马来酰胺衍...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟振楠，王成辉，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：