一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚4‑甲基‑1‑戊烯共混微孔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4‑甲基‑1‑戊烯）共混微孔膜及其制备方法。其中，超高分子量聚乙烯100份，聚（4‑甲基‑1‑戊烯）1~20份，抗氧化剂0.1~5份，助抗氧剂0.01~2份。所述的超分子量聚乙烯的分子量Mw=0.5×10

A thermally induced phase separation were prepared by ultra high molecular weight polyethylene / poly 4 methyl 1 GLUTACONIC blend microporous membrane and preparation method thereof

The invention discloses a preparation of ultra high molecular weight polyethylene / poly induced phase separation (4 methyl 1 pentene) blend microporous membrane and preparation method thereof. Among them, 100 copies of the ultra high molecular weight polyethylene, poly (methyl 4 1 pentene) 1~20, antioxidant 0.1~5, antioxidant 0.01~2 help. The molecular weight of the supramolecular polyethylene is Mw=0.5 * 10

【技术实现步骤摘要】
一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚4-甲基-1-戊烯共混微孔膜及其制备方法
本专利技术涉及隔离膜生产
,具体涉及一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜及其制备方法。
技术介绍
目前市场化的锂电隔膜为聚烯烃微孔膜，其材质主要有聚乙烯和聚丙烯。此类微孔膜性能良好、价格低，在3C、储能和动力等领域广泛使用。但是，随着对锂离子电池在电压、功率、电量及安全性方面要求越来越高，传统隔膜的耐热性、吸液性和安全性越来越不能满足要求。因此，改性隔膜及新型隔膜的开发成为近年来已不可忽视研究热点。改性聚烯烃隔膜是继聚烯烃微孔隔膜的关注热点之一。本专利技术拟采用聚(4-甲基-1-戊烯)增强改性超高分子量聚乙烯，制备具有高软化温度、高耐热性、高拉伸模量及高熔断温度等性能的微孔膜。聚(4-甲基-1-戊烯)，商业名为TPX，是一种具有立体等规结构的结晶型聚合物，Natta于1956年首次合成。TPX是迄今为止密度最小的热塑性塑料，密度为0.83g/cm3，主要特点有：耐热性好，维卡软化点195℃左右，熔点高达240℃，耐环境和耐化学性能好，力学性能出色，能够满足目前对膜材料在苛刻条件下使用的需要。
技术实现思路
为提高微孔膜综合性能，提供一种高软化温度、高耐热性、高拉伸模量及高熔断温度等性能的超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜及其制备方法。本专利技术的技术方案：本专利技术的超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜是由超高分子量聚乙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)、抗氧剂和助抗氧剂构成，其中：所述的超分子量聚乙烯的分子量Mw＝0.5×106～3×106。作为一种优先方式，所述的抗氧剂为本领域的常用抗氧剂，如受阻酚、亚磷酸酯或有机硫化物，优选为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯、N,N-1,6-亚已基-双[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰胺中的一种或两种以上的混合物。作为一种优先方式，所述的助抗氧剂为本领域的常用助抗氧剂，优选二亚磷酸季戊四醇二硬酯醇酯、硫代二丙酸二硬脂醇酯、亚磷酸三(2，4—二叔丁基苯基)酯、硫代二丙酸二月桂酯中的一种或两种以上的混合物。为保证超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜原有的优异性能，更好地改善其高软化温度、高耐热性、高拉伸模量及高熔断温度等，其制备方法十分关键，本专利技术提供了一种超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜及其制备方法，该方法包括如下步骤：(1)将聚(4-甲基-1-戊烯)与抗氧剂和助抗氧剂混合均匀；(2)将稀释剂与超高分子量聚乙烯、聚(4-甲基-1-戊烯)与抗氧剂和助抗氧剂的混合物按比例加入双螺杆挤出机进行塑化、共混；(3)将双螺杆挤出机形成的熔体经过模头、急冷辊形成油膜，将油膜进行双向拉伸、萃取、热定型制得超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜。作为一种优先方式，所述的成型加工为挤出成型，挤出温度为150℃～260℃，流延模头温度为150℃～260℃。本专利技术的有益效果在于：本专利技术只需在原有UHMWPE微孔膜生产设备上稍加改进可直接进行生产；本专利技术所制备的微孔膜厚度为5-40μm，平均孔径为25-100纳米，在130℃时热收缩率不大于4.0，拉伸模量大于160MPa，破膜温度大于200℃。本专利技术制备的微孔膜具有高软化温度、高耐热性、高拉伸模量及高熔断温度等优点。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。实施例1按5份TPX(市售，MX002)与1份抗氧剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)、0.05份助抗氧剂(二亚磷酸季戊四醇二硬酯醇酯)共混。将上述混合好的TPX与UHMWPE粉末按5：100份配比加入挤出机中，与石蜡油塑化、共混均匀。将双螺杆挤出机形成的熔体经过模头、急冷辊形成油膜，将油膜进行双向拉伸、萃取、热定型制得超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜，即可获得本专利技术的微孔膜。性能测试结果如表1。比较例1除了不添加任何TPX外，均按如上所述的制备步骤，制备超高分子量聚乙烯微孔膜。性能测试结果如表1。实施例2按5份TPX(市售，MX002)与1份抗氧剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)、0.05份助抗氧剂(二亚磷酸季戊四醇二硬酯醇酯)共混。将上述混合好的TPX与UHMWPE粉末按10：100份配比加入挤出机中，与石蜡油塑化、共混均匀。将双螺杆挤出机形成的熔体经过模头、急冷辊形成油膜，将油膜进行双向拉伸、萃取、热定型制得超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜，即可获得本专利技术的微孔膜。性能测试结果如表1。实施例3按5份TPX(市售，MX002)与1份抗氧剂(β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯)、0.05份助抗氧剂(二亚磷酸季戊四醇二硬酯醇酯)共混。将上述混合好的TPX与UHMWPE粉末按15：100份配比加入挤出机中，与石蜡油塑化、共混均匀。将双螺杆挤出机形成的熔体经过模头、急冷辊形成油膜，将油膜进行双向拉伸、萃取、热定型制得超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜，即可获得本专利技术的微孔膜。性能测试结果如表1。表1由表1可见，加入聚(4-甲基-1-戊烯)的超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜，由于聚(4-甲基-1-戊烯)高熔点、高维卡软化点，优异的力学性能，使得复合微孔膜保留了TPX的优异性能。同时，由于常规聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)结晶度很高，其通过聚合物链段传递锂离子的能力很弱，而超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜未结晶的PE链段和TPX无规链段被电解液溶胀，为锂离子的传递提供了聚合物链段传递途径，使得共混微孔膜拥有更高的离子电导率。以上是对本专利技术中超高分子聚乙烯/聚(4-甲基-1-戊烯)共混微孔膜及其制备方法进行了阐述，用于帮助理解本专利技术，但本专利技术的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本专利技术原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4‑甲基‑1‑戊烯）共混微孔膜，其特征在于，由超高分子量聚乙烯、聚（4‑甲基‑1‑戊烯）、抗氧剂和助抗氧剂构成，其中：超高分子量聚乙烯                        100份聚（4‑甲基‑1‑戊烯）                       1~20份抗氧剂                                  0.1~5份助抗氧剂                                0.01~2份。

【技术特征摘要】
1.一种热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4-甲基-1-戊烯）共混微孔膜，其特征在于，由超高分子量聚乙烯、聚（4-甲基-1-戊烯）、抗氧剂和助抗氧剂构成，其中：超高分子量聚乙烯100份聚（4-甲基-1-戊烯）1~20份抗氧剂0.1~5份助抗氧剂0.01~2份。2.根据权利要求1所述的热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4-甲基-1-戊烯）共混微孔膜，其特征在于：所述的超高分子量聚乙烯的分子量Mw=0.5×106~3×106。3.根据权利要求1所述的热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4-甲基-1-戊烯）共混微孔膜，其特征在于：所述的聚（4-甲基-1-戊烯）是以4-甲基-1-戊烯为基础的烯烃共聚物。4.根据权利要求1所述的热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4-甲基-1-戊烯）共混微孔膜，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚、亚磷酸酯或有机硫化物类抗氧剂。5.根据权利要求4所述的热致相分离法制备的超高分子聚乙烯/聚（4-甲基-1-戊烯）共混微孔膜，其特征在于：所述抗氧剂为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸异辛醇酯、β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸正十八碳醇酯、N,N-1,6-亚已基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王郗，高东波，刘瑞，
申请(专利权)人：合肥星源新能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34