交联聚乙烯用组合物和交联聚乙烯微孔膜及其制备方法技术

本发明专利技术涉及聚乙烯微孔膜领域，具体涉及交联聚乙烯用组合物和交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。该组合物含有聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯的熔融指数MI为0.01‑10g/10min；所述成孔剂的最低沸点在300℃以上且常温下为液态的饱和烷烃中的一种或多种。通过采用本发明专利技术的交联聚乙烯用组合物形成的交联聚乙烯微孔膜具有较少的表面气泡瑕疵。

Crosslinked polyethylene and cross-linked polyethylene microporous membrane and its preparation methods

The invention relates to the field of polyethylene microporous membrane, in particular to the crosslinked polyethylene composition and the crosslinked polyethylene microporous membrane and the preparation method. The composition contains polyethylene, pore forming agent, cross-linking agent and cross-linking agent; the polyethylene melt index MI is 0.01 10g/10min; the lowest boiling pore at 300 DEG C and at room temperature for one or more saturated hydrocarbons in liquid. The cross-linked polyethylene microporous membrane formed by using the composition of the present invention has less surface bubble defects.

【技术实现步骤摘要】
交联聚乙烯用组合物和交联聚乙烯微孔膜及其制备方法
本专利技术涉及聚乙烯微孔膜领域，具体涉及交联聚乙烯用组合物和交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。
技术介绍
聚乙烯微孔膜具有广泛的应用，例如在污水处理、海水淡化、气液分离、电池隔膜等。通常，使得聚乙烯膜形成微孔结构是通过添加成孔剂实现的。例如CN106450112A中公开了一种用作电池隔膜的聚乙烯微孔膜。其采用的成孔剂可以是天然矿物油、C6-15烷烃、C8-15脂肪族羧酸、C8-15脂肪族羧酸C1-4烷酯和C2-6卤代烷烃中的一种或多种混合物。然而实践证明，通常这样的成孔剂的成孔可控性较差，容易使得聚乙烯微孔膜的表面形成气泡瑕疵，影响所得聚乙烯微孔膜的各项性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成孔情况可控的且所得膜表面气泡瑕疵较少的交联聚乙烯用组合物和交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种交联聚乙烯用组合物，该组合物含有聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯的熔融指数MI为0.01-10g/10min；所述成孔剂的最低沸点在300℃以上且常温下为液态的饱和烷烃中的一种或多种。本专利技术第二方面提供一种交联聚乙烯微孔膜的制备方法，其中，该方法包括：(1)将上述组合物进行熔融共混并挤出成膜，得到未交联膜；(2)将所述未交联膜进行加热固化，得到交联膜；(3)将所述交联膜进行拉伸处理，得到拉伸膜；(4)采用萃取剂对所述拉伸膜进行萃取，得到交联聚乙烯微孔膜。本专利技术第三方面提供由上述方法制得的交联聚乙烯微孔膜。通过采用本专利技术的交联聚乙烯用组合物形成的交联聚乙烯微孔膜具有较少的表面气泡瑕疵。附图说明图1是本专利技术的实施例1所得的交联聚乙烯微孔膜的外观图片；图2是本专利技术的对比例1所得的交联聚乙烯微孔膜的外观图片。具体实施方式在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本专利技术一方面提供一种交联聚乙烯用组合物，该组合物含有聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯的熔融指数MI为0.01-10g/10min；所述成孔剂的最低沸点在300℃以上且为饱和烷烃中的一种或多种。本专利技术的专利技术人发现，当采用最低沸点在300℃以上的且常温(例如20-30℃)下为液态的饱和烷烃类化合物的成孔剂时，在配合本专利技术的聚乙烯、交联剂和交联助剂能够获得具有较少的表面气泡瑕疵的交联聚乙烯微孔膜。根据本专利技术，聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂的配比可以在较宽范围内变动，为了获得表面气泡瑕疵更小的交联聚乙烯微孔膜，优选地，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为80-400重量份，所述交联剂的含量为0.03-8重量份，所述交联助剂的含量为0.03-10重量份。更优选地，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为100-300重量份，所述交联剂的含量为0.1-5重量份，所述交联助剂的含量为0.5-8重量份。更进一步优选地，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为110-200重量份，所述交联剂的含量为0.2-2重量份，所述交联助剂的含量为1-5重量份。根据本专利技术，为实现本专利技术的目的，提供熔体的更好改善，优选所述聚乙烯的熔融指数MI为0.1-5g/10min，优选为0.1-1g/10min。熔融指数MI可以依据ASTMD1238测得。在本专利技术的一种优选的实施方式中，所述聚乙烯为高密度聚乙烯，优选地其的密度为0.945-0.964g/cm3，更优选为0.95-0.964g/cm3的工业品。根据本专利技术，优选地，所述交联剂选自2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔、过氧化二异丙苯、过氧化叔丁基异丙苯、过氧化二苯甲酰、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、3,3,5,7,7-五甲基-1,2,4-三氧庚环和1,4-双叔丁基过氧化异丙基苯中的一种或多种。其中，优选采用过氧化物类交联剂，由此所得交联聚乙烯为过氧化物交联形成的聚乙烯。根据本专利技术，更为更好地与所述交联剂相配合，优选情况下，所述交联助剂选自三烯丙基氰脲酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种。根据本专利技术，为了获得表面气泡瑕疵较少的交联聚乙烯微孔膜，本专利技术采用的成孔剂具有的最低沸点在300℃以上，且所述成孔剂为常温下为液态的饱和烷烃中的一种或多种。优选地，所述成孔剂的最低沸点为300-800℃，更优选为330-600℃。根据本专利技术，所述成孔剂优选具有较低的正构烷烃含量，这是因为正构烷烃在较高温度下不稳定，易被氧化发生反应影响交联聚乙烯微孔膜的成孔性能。例如，所述成孔剂的正构烷烃含量为30重量％以下，优选为15重量％以下，更优选为5重量％以下，例如为0-1重量％。根据本专利技术，所述饱和烷烃的碳原子数为20以上，优选地，所述成孔剂为最低沸点为300℃以上的液化石蜡(最低沸点例如可以为310℃-350℃、330℃-340℃)和异构烷烃中的一种或多种。其中，所述异构烷烃的具体实例例如可以为异三十烷、IPSOLVENT2835异构烷烃等中的一种或多种。本专利技术第二方面提供一种交联聚乙烯微孔膜的制备方法，其中，该方法包括：(1)将上述组合物进行熔融共混并挤出成膜，得到未交联膜；(2)将所述未交联膜进行加热固化，得到交联膜；(3)将所述交联膜进行拉伸处理，得到拉伸膜；(4)采用萃取剂对所述拉伸膜进行萃取，得到交联聚乙烯微孔膜。根据本专利技术，所述组合物如上文中所描述的，本专利技术在此不再赘述。根据本专利技术，步骤(1)，将所述组合物进行熔融共混并挤出成膜可以在本领域常规的装置中进行，例如采用双螺杆挤出机进行所述步骤(1)。优选地，所述螺杆挤出时的共混温度为130-150℃。将挤出的膜经冷却(例如采用流延辊的方式)即可获得未交联膜。该组合物形成的膜基本未发生交联。根据本专利技术，步骤(2)中，优选情况下，所述加热固化的温度为190-230℃。该加热固化过程可以完成交联，优选使用高温固化辊进行该加热固化交联过程。根据本专利技术，步骤(3)中，优选情况下，所述拉伸处理的温度为100-130℃。所述拉伸可以是单向拉伸，也可以是双向拉伸。该拉伸可以采用拉伸辊的方式进行，拉伸比优选为4-8倍。根据本专利技术，在进行萃取前，还可以对所得的拉伸膜进行退火处理，以使得应力松弛。优选地，所述退火的温度为90-120℃。该退火可以采用退火辊的方式进行。根据本专利技术，所述萃取采用的萃取剂可以为本领域常规用于萃取交联聚乙烯微孔膜的萃取剂，优选地，所述萃取剂选自正己烷、二氯甲烷、二甲苯、苯、乙醚、氯仿、二硫化碳、热乙醇(温度例如可以为35-65℃的乙醇)、烷烃和石油醚中的至少一种。该萃取过程在超声作用下进行，例如超声作用的超声功率为10-1000W/g膜，通过该萃取过程可以将成孔剂从所述拉伸膜中排出，有助于微孔结构形成。本专利技术第三方面提供了上述方法制得的交联聚乙烯微孔膜。本专利技术的方法所得的交联聚乙烯微孔膜具有优良的外观质量，优选地，所述交联聚乙烯微孔膜的每100cm2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交联聚乙烯用组合物，其特征在于，该组合物含有聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯的熔融指数MI为0.01‑10g/10min；所述成孔剂的最低沸点在300℃以上且常温下为液态的饱和烷烃中的一种或多种。

【技术特征摘要】
1.一种交联聚乙烯用组合物，其特征在于，该组合物含有聚乙烯、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯的熔融指数MI为0.01-10g/10min；所述成孔剂的最低沸点在300℃以上且常温下为液态的饱和烷烃中的一种或多种。2.根据权利要求1所述的组合物，其中，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为80-400重量份，所述交联剂的含量为0.03-8重量份，所述交联助剂的含量为0.03-10重量份；优选地，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为100-300重量份，所述交联剂的含量为0.1-5重量份，所述交联助剂的含量为0.5-8重量份；更优选地，相对于100重量份的所述聚乙烯，所述成孔剂的含量为110-200重量份，所述交联剂的含量为0.2-2重量份，所述交联助剂的含量为1-5重量份。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述饱和烷烃的碳原子数为20以上。4.根据权利要求1或2所述的组合物，其中，所述成孔剂为最低沸点为300℃以上的液化石蜡和异构烷烃中的一种或多种。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的组合物，其中，所述成孔剂的正构烷烃含量为30重量％以下，优选为15重量％以下，更优选为5重量％以下。6.根据权利要求1-5中任意一项所述的组合物，其中，所述聚乙烯的熔融指数MI为0.1-5g/10min，优选为0.1-1g/10min；优选地，所述聚乙烯为高密度聚乙烯。7.根据权利要求1-6中任意一项所述的组合物，其中，所述交联剂选自2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冬雪，陈学连，梁文斌，赖世耀，
申请(专利权)人：神华集团有限责任公司，北京低碳清洁能源研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11