一种SiO制造技术

本发明专利技术公开了一种SiO

【技术实现步骤摘要】
一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺
本专利技术涉及隔膜领域，具体为一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺。
技术介绍
在动力电池市场需求的催动下，各电池厂商普遍在追求生产大功率放电、高使用寿命、高安全性能的锂离子电池。而传统工艺下生产得到的隔膜因自身材料各项性能的局限性，逐渐不能满足当下动力电池等高标准领域的要求，目前隔膜领域主流制备工艺是采用聚烯烃主要原料，经多次拉伸及萃取洗涤后，得到产品膜片，为了提升基膜性能会对基膜进行表面涂覆改性或多层共挤处理，工序复杂，需要多种设备配合。因此，我们提出一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，解决了
技术介绍
中所提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，包括以下步骤：1)预处理；2)表面处理；3)预热；4)碱水处理；5)水洗；6)烘干；7)热定型；8)收卷。作为本专利技术的一种优选实施方式，包括以下步骤：1)预处理：制备获得聚烯烃基膜；2)表面处理：对上一步骤得到的聚烯烃基膜进行表面处理；3)预热：取处理后的聚烯烃基膜于展平辊上展平，并被牵引至预热单元，在1-3级加热辊上进行加热，加热辊加热温度为60-100℃，得到基膜A；4)碱水处理：将预热后的基膜A牵引至富硅碱水池，在5级牵引辊的带动下，浸泡于富硅碱水池中，辊面温度为20-80℃，基膜A膜面在池中停留的时间为0.3-2h，碱水处理后切水吹干，得到基膜B；5)水洗：将上述步骤处理得到的基膜B牵引，使其进入水洗池进行水洗，辊面温度为20-80℃，水温30-60℃，基膜B膜面在水洗池中停留的时间为0.5-1.5h，得到基膜C；6)烘干：将上述步骤处理得到的基膜C牵引至烘箱中进行烘干，烘干温度为45-85℃，时间为6-12h，得到基膜D；7)热定型：将上述步骤处理得到的基膜D牵引至热定型单元，在1-3级加热辊进行二次加热并展平、定型，加热辊加热温度为40-80℃，得到基膜E；8)收卷：将上述步骤处理得到的基膜E牵引至收卷单元进行收卷，得到成品。在上述技术方案中，利用硅基前驱体正硅酸乙酯在碱水环境下反应，通过硅基引入工艺将纳米级SiO2均匀分布在体系中，提升附着载体聚烯烃膜的耐热及理化性能，使得最终产品在热稳定性、机械强度、浸润性上较传统隔膜有极大的提升，进而改进产品的电化学性能及寿命和安全性。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述富硅碱水池中包括碱水和正硅酸乙酯，所述碱水包括以下组分：工业氨水、纯水和乙醇，所述工业氨水、纯水和乙醇的质量比为2-5：1：0.3-0.8，所述正硅酸乙酯水解得到的SiO2粒径为5-20nm。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤2)中的聚烯烃基膜包括以下重量组分：94-100份树脂、0.1-2份增塑剂、0.2-1份流动改性剂和0.001-0.004份偶联剂。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述树脂包括以下重量组分:40-50份聚乙烯树脂、30-38份聚丙烯树脂、1-5份聚酰亚胺树脂和1-2份聚芳酰胺树脂。在上述技术方案中，通过聚乙烯和聚丙烯的配合，使得聚烯烃基膜在提高耐热性和强度的同时，弥补抗冲击性能上的不足，赋予基膜基础且优越的理化性质，聚酰亚胺树脂和聚芳酰胺树脂的添加，进一步提高聚烯烃基膜的拉伸强度、撕裂强度等力学性能，同时升高基膜熔点，提高热变形温度和弯曲强度，弥补聚乙烯和聚丙烯性能上的不足，多种树脂的结合共同作用使得聚烯烃基膜具有突出的热稳定性和机械强度。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述聚乙烯树脂包括30-40份超高分子量聚乙烯、1-5份线性低密度聚乙烯、10-15份高密度聚乙烯，所述聚丙烯树脂由85-99份丙烯单体和1-15份乙烯共聚制得。在上述技术方案中，通过聚乙烯中超高分子量聚乙烯的添加使得基膜具有高比强度，高比模量，其抗冲击性和抗切割性较好，耐化学腐蚀、耐磨性优越，线性低密度聚乙烯、高密度聚乙烯与超高分子量聚乙烯结合，进一步改善基膜性能，同时提高基膜抗弯曲和耐应力开裂性，高密度聚乙烯还能够提高基膜粘结力，聚丙烯树脂与聚乙烯配合，在提高基膜性能的同时，提高耐冲击强度、耐撕裂强度，多种原料的结合使得聚烯烃基膜综合性能优越。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤1)包括以下步骤：a)取超高分子量聚乙烯加入十氢萘中，于140-150℃搅拌30-90min，将温度降至90-105℃加入高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯搅拌20-30min，陈化3-5h，得到聚乙烯树脂；b)取聚酰亚胺在氮气氛围中，升温至350-500℃，升温时间1-2h，保温30-60min，继续升温至800-1000℃，升温时间3-5h，保温30-150min，降温至70-100℃，保温30-90min，制得碳化聚酰亚胺；c)取增塑剂和流动改性剂混合并预热至145-160℃，取碳化聚酰亚胺树脂和聚芳酰胺树脂于165-185℃溶于聚乙烯树脂中，搅拌30-60min，再加入聚丙烯树脂，搅拌20-40min，而后加入预热后的增塑剂和流动改性剂混合，利用双螺旋挤出机于230-260℃挤出熔体流延制成厚片，预热至92-120℃，以110-130℃的拉伸温度，2.2-3.8倍的拉伸倍率进行纵向拉伸，再以110-130℃的拉伸温度，1.24-1.7倍的拉伸倍率进行横向拉伸，得到待加工基膜A；d)将待加工基膜A浸泡于无水乙醇中2-3h，真空干燥，再经定型后冷却，得到待加工基膜B，其中定型温度为140-220℃。在上述技术方案中，步骤b)聚酰亚胺在氮气氛围中高温碳化，生成芳香酰亚胺，使得聚烯烃基膜具有更优的耐热性；步骤d)无水乙醇将基膜中的十氢萘置换，干燥后能够形成具有一定孔径的微孔，聚烯烃基膜具备较高孔隙率，提高基膜透过率，电化学性能较好。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述步骤2)包括以下步骤：将上一步骤中得到的待加工基膜B进行电晕处理，并暴露于三氯乙烯和硝酸混合蒸汽中1-10s，得到聚烯烃基膜。在上述技术方案中，电晕处理提高了基膜的表面粗糙度和表面积，三氯乙烯和硝酸蒸汽侵蚀氧化基膜表面，提高基膜表面粘合强度，利于后续二氧化硅的附着，以提高基膜浸润性。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述聚烯烃基膜的孔径为30-100nm，所述正硅酸乙酯水解得到的SiO2粒径为5-20nm。作为本专利技术的一种优选实施方式，所述水洗池中的水为纯水。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：1.本专利技术的SiO2掺杂的隔膜加工工艺，利用硅基前驱体正硅酸乙酯在碱水环境下反应，通过硅基引入工艺将纳米级SiO2均匀分布在体系中，提升附着载体聚烯烃膜的耐热及理化性能，使得最终产品在热稳定性、机械强度、浸润性上较传统隔膜有极大的提升，进而改进产品的电化学性能及寿命和安全性。2.本专利技术的SiO2掺杂的隔膜加工工艺，通过富硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种SiO

【技术特征摘要】
1.一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，其特征在于,包括以下步骤：
1)预处理；
2)表面处理；
3)预热；
4)碱水处理；
5)水洗；
6)烘干；
7)热定型；
8)收卷。


2.根据权利要求1所述的一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)预处理：制备获得聚烯烃基膜；
2)表面处理：对上一步骤得到的聚烯烃基膜进行表面处理；
3)预热：取处理后的聚烯烃基膜于展平辊上展平，并被牵引至预热单元，在1-3级加热辊上进行加热，加热辊加热温度为60-100℃，得到基膜A；
4)碱水处理：将预热后的基膜A牵引至富硅碱水池，在5级牵引辊的带动下，浸泡于富硅碱水池中，辊面温度为20-80℃，基膜A膜面在池中停留的时间为0.3-2h，碱水处理后切水吹干，得到基膜B；
5)水洗：将上述步骤处理得到的基膜B牵引，使其进入水洗池进行水洗，辊面温度为20-80℃，水温30-60℃，基膜B膜面在水洗池中停留的时间为0.5-1.5h，得到基膜C；
6)烘干：将上述步骤处理得到的基膜C牵引至烘箱中进行烘干，烘干温度为45-85℃，时间为6-12h，得到基膜D；
7)热定型：将上述步骤处理得到的基膜D牵引至热定型单元，在1-3级加热辊进行二次加热并展平、定型，加热辊加热温度为40-80℃，得到基膜E；
8)收卷：将上述步骤处理得到的基膜E牵引至收卷单元进行收卷，得到成品。


3.根据权利要求2所述的一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，其特征在于：所述富硅碱水池中包括碱水和正硅酸乙酯，所述碱水包括以下组分：工业氨水、纯水和乙醇，所述工业氨水、纯水和乙醇的质量比为2-5：1：0.3-0.8。


4.根据权利要求2所述的一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，其特征在于：所述步骤2)中的聚烯烃基膜包括以下重量组分：94-100份树脂、0.1-2份增塑剂、0.2-1份流动改性剂和0.001-0.004份偶联剂。


5.根据权利要求4所述的一种SiO2掺杂的隔膜加工工艺，其特征在于：所述树脂包括以下重量组分:40-50份聚乙烯树脂、30-38份聚丙烯树脂、1-5份聚酰亚胺树脂和1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓斌，黄乐飞，张安，姜蔚阳，朱丽娟，
申请(专利权)人：泰州衡川新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32