一种复合微多孔膜及其制备方法技术

本申请涉及一种复合微多孔膜。通过将改性的纳米纤维素纤维作为增强剂填充到聚烯烃基体中，本申请得到了一种超薄、高强度的聚烯烃/纳米纤维素纤维复合微多孔膜，与现有的复合微多孔膜相比，本申请的复合微多孔膜更能够满足对微多孔膜的厚度均匀性、超薄和高强度有较高要求的应用，特别适合用于动力锂离子电池及智能手机等消费领域的锂离子电池中。本申请还涉及所述复合微多孔膜的制备方法及生产装置。

【技术实现步骤摘要】
一种复合微多孔膜及其制备方法
本专利技术涉及一种复合微多孔膜，尤其是锂离子电池用复合微多孔膜，及其制备方法。
技术介绍
聚烯烃微多孔膜用于电池用隔膜、电解电容器用隔膜、超滤膜、微滤膜及医用膜等各种用途。但缺点是超薄聚烯烃微多孔膜强度较差，在将聚烯烃微多孔膜作为间隔膜与电极一起高张力卷绕时容易发生断裂。现有技术尚不能生产超薄高强度隔膜。天然纤维素纤维具有绿色环保、高强度、低价、产量大等优点，因此，其作为聚烯烃的增强剂具有极大的优势。但是，天然纳米纤维素纤维制备工艺复杂，而且，纤维表面的极性羟基使其具有亲水性，与憎水性的非极性聚烯烃材料很难相溶。在日本专利号JP200704584A1中，公开了一种纤维素和聚烯烃复合材料的制备方法，该方法采用加压和粉碎等措施将几丁质、木材等非热可塑性天然高分子和热可塑性的聚烯烃混合制备复合膜。但是，在这个复合膜中，作为非热可塑性天然高分子只是使用通常的纤维素，而且复合膜的强度很低。在JournalofMaterialsScience,June.1999,Volume34,Issue12,pp2903–2910(R.Park,J.Jang,Performan本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合微多孔膜，所述复合微多孔膜包含聚烯烃树脂和改性的纳米纤维素纤维，优选所述聚烯烃树脂为聚乙烯，更优选为分子量10万～80万的聚乙烯，优选所述改性的纳米纤维素纤维为交联改性、酯化改性或交联‑酯化双重改性的纳米纤维素纤维，最优选为酯化改性的纳米纤维素纤维。

【技术特征摘要】
1.一种复合微多孔膜，所述复合微多孔膜包含聚烯烃树脂和改性的纳米纤维素纤维，优选所述聚烯烃树脂为聚乙烯，更优选为分子量10万～80万的聚乙烯，优选所述改性的纳米纤维素纤维为交联改性、酯化改性或交联-酯化双重改性的纳米纤维素纤维，最优选为酯化改性的纳米纤维素纤维。2.根据权利要求1所述的复合微多孔膜，所述复合微多孔膜具有：5～100μm的厚度，优选5～50μm的厚度，更优选5～24μm的厚度，还更优选5～14μm的厚度，尤其优选5～12μm的厚度，最优选5～10μm的厚度；100～600秒/100cc的透气性，优选100～500秒/100cc的透气性，更优选150～500秒/100cc的透气性；和20％～70％的孔隙率，优选30～70％的孔隙率，更优选30～50％的孔隙率，优选，所述复合微多孔膜在室温下测定的穿刺强度为300gf以上，优选穿刺强度为500gf以上，更优选穿刺强度为700gf以上，最优选穿刺强度为900gf以上；还优选，所述复合微多孔膜在MD方向及TD方向中任何一个方向的拉伸强度均为170Mpa以上；在TD和MD方向的热收缩率均在10％以下，更优选在5％以下。3.根据权利要求1或2所述的复合微多孔膜，所述复合微多孔膜由聚乙烯和改性的纳米纤维素纤维组成，其中所述改性的纳米纤维素纤维占整个复合微多孔膜的重量优选约0.1％-50％，更优选约0.5％-30％，还更优选约1％-10％，最优选约1％-5％。4.一种制备权利要求1-3中任一项所述复合微多孔膜的方法，所述方法依次包括以下步骤：1)制备纳米纤维素纤维；2)将所制备的纳米纤维素纤维进行改性，然后将改性的纳米纤维素纤维与成孔剂混合，得到改性的纳米纤维素纤维的分散溶液；3)将聚烯烃树脂、改性的纳米纤维素纤维分散溶液以及任选的添加剂混合，在所述聚烯烃树脂的熔点+30～100℃的温度下熔融得到混炼溶液；4)将所述混炼溶液从模头挤出，并且在30～80℃范围的温度下冷却形成含成孔剂的流延厚片；5)将所述流延厚片拉伸得到含成孔剂的基膜；6)将所述含成孔剂的基膜经有机溶剂萃取、干燥后形成不含成孔剂的基膜；7)将所述不含成孔剂的基膜在MD和TD的至少一个方向再次拉伸；8)将步骤7)得到的微多孔膜在60-140℃条件下进行热定型处理，得到所述复合微多孔膜，优选，拉伸步骤5)中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：田口智浩，赵金蕾，杨志森，张勖凯，
申请(专利权)人：瑞智新材深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44