交联聚乙烯用组合物、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，公开了一种交联聚乙烯用组合物、交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。本发明专利技术提供的交联聚乙烯用组合物，包括聚乙烯基树脂、成孔剂、交联剂和交联助剂；所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物，或者为乙烯均聚物和乙烯共聚物的混合物；所述乙烯均聚物的重均分子量为180000-450000，峰值分子量为70000-150000，分子量分布为6-30；所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm3，和/或，所述乙烯共聚物的结晶度为40％以上。该交联聚乙烯用组合物兼具较高的加工性能和成孔性，所制备得到的交联聚乙烯微孔膜具有较好的抗穿刺强度，且加工工艺简单。工工艺简单。

【技术实现步骤摘要】
交联聚乙烯用组合物、交联聚乙烯微孔膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及聚乙烯微孔膜领域，具体涉及一种交联聚乙烯用组合物、一种交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前，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。但是由于聚乙烯强度一般，制得的聚乙烯微孔膜性能不高，尤其是耐热性不好，破膜温度不够高、抗穿刺强度不够强，限制了其应用。
[0003]现有技术中一般可以通过添加超高分子量聚乙烯(重均分子量至少为7.5
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105)等方法增加聚乙烯微孔膜的抗穿刺强度。CN102757577A公开了一种锂离子电池隔膜制备方法，包括：先将超高分子聚乙烯UHMWPE与第一溶剂混合预溶胀，再将此混化合物与HDPE和第二溶剂挤出塑化，对塑化后的熔体进行铸片、冷却、拉伸、萃取和热定型等工艺制得制品膜。该方法中的隔膜基体树脂为UHMWPE，加工工艺复杂，生产成本较高。
[0004]CN106784553A公开了一种陶瓷涂层聚烯烃微孔膜的制备方法、聚烯烃微孔膜及应用。该陶瓷涂层聚烯烃微孔膜制备方法，包括对聚烯烃微孔膜基膜进行氟化处理，然后再于氟化处理的聚烯烃微孔膜基膜表面形成陶瓷涂层。该方法中微孔膜先经氟化处理，再涂覆陶瓷粒子，工艺复杂，生产成本较高。
[0005]CN206076346U公开了一种复合多层锂电池隔膜，依次包括第一聚丙烯层、聚乙烯层和第二聚丙烯层，在第一聚丙烯层和聚乙烯层之间设有第一纳米层，在聚乙烯层和第二聚丙烯层设有第二纳米层，其中第一聚丙烯层、聚乙烯层和第二聚丙烯层均开设有若干第一微孔，第一纳米层和第二纳米层上均开设有若干第二微孔。该隔膜为多层复合膜，且有两层为纳米层，工艺较复杂，生产成本较高。
[0006]可见，以上方法虽然能够在一定程度上提高聚乙烯微孔膜的抗穿刺强度，但加工工艺较为复杂，成本较高。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术中的聚乙烯微孔膜抗穿刺强度较低的问题，提供一种交联聚乙烯用组合物、交联聚乙烯微孔膜及其制备方法。该交联聚乙烯用组合物兼具较高的加工性能和成孔性，所制备得到的交联聚乙烯微孔膜具有较好的抗穿刺强度，且加工工艺简单。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供了一种交联聚乙烯用组合物，该组合物包括聚乙烯基树脂、成孔剂、交联剂和交联助剂；相对于100重量份的所述聚乙烯基树脂，所述成孔剂为80-400重量份，所述交联剂为0.1-8重量份，所述交联助剂为0.1-8重量份；其中，
[0009]所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物，或者所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物和乙烯共聚物；
[0010]所述乙烯均聚物的重均分子量为180000-450000，峰值分子量为70000-150000，分子量分布为6-30；
[0011]所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm3，和/或，所述乙烯共聚物的结晶度为40％以上。
[0012]本专利技术第二方面提供了一种制备交联聚乙烯微孔膜的方法，该方法包括：
[0013](1)将本专利技术的交联聚乙烯用组合物进行熔融共混并挤出成膜，得到未交联膜；
[0014](2)将所述未交联膜进行加热固化，得到交联膜；
[0015](3)将所述交联膜进行拉伸处理，得到拉伸膜；
[0016](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。
[0017]本专利技术第三方面提供了一种由上述方法制备得到的交联聚乙烯微孔膜。
[0018]通过上述技术方案，本专利技术所提供的交联聚乙烯用组合物加工性能较好，制备得到的交联聚乙烯微孔膜同时具有较高的孔隙率和较高的抗穿刺强度，由实施例部分可知，所述交联聚乙烯微孔膜的抗穿刺强度大于3N/25μm。
具体实施方式
[0019]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。
[0020]本专利技术第一方面提供了一种交联聚乙烯用组合物，该组合物包括聚乙烯基树脂、成孔剂、交联剂和交联助剂；相对于100重量份的所述聚乙烯基树脂，所述成孔剂为80-400重量份，所述交联剂为0.1-8重量份，所述交联助剂为0.1-8重量份。
[0021]根据本专利技术，优选情况下，相对于100重量份的所述聚乙烯基树脂，所述成孔剂为100-300重量份，更优选为100-200重量份；所述交联剂为0.1-5重量份，更优选为0.5-2重量份；所述交联助剂为0.5-5重量份，更优选为1-2重量份。
[0022]根据本专利技术，优选情况下，以所述聚乙烯基树脂的总量为基准，所述乙烯均聚物为75-100重量％，所述乙烯共聚物为0-25重量％。
[0023]根据本专利技术一种实施方式，所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物。
[0024]根据本专利技术另一种实施方式，所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物和乙烯共聚物的混合物。专利技术人在研究中发现，当所述聚乙烯基树脂中加入乙烯共聚物，即所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物和乙烯共聚物的混合物时，制备得到交联聚乙烯微孔膜具有相对更高的抗穿刺强度。进一步优选地，以所述聚乙烯基树脂的总量为基准，所述乙烯均聚物为80-90重量％，所述乙烯共聚物为10-20重量％。
[0025]在本专利技术中，所述乙烯均聚物的重均分子量(Mw)为180000-450000，峰值分子量(Mp)为70000-150000，分子量分布(Mw/Mn)为6-30。专利技术人在研究中发现，交联聚乙烯用组合物中的乙烯均聚物的Mw、Mp以及Mw/Mn同时满足上述范围时，制备得到交联聚乙烯微孔膜具有较高的抗穿刺强度。优选情况下，所述乙烯均聚物的重均分子量为200000-400000，峰值分子量为70000-120000，分子量分布为8-25。优选地，所述乙烯均聚物为高密度聚乙烯。
[0026]在本专利技术中，满足特定重均分子量、峰值分子量和分子量分布范围的乙烯均聚物
可以商购获得，或者通过两种以上商购乙烯均聚物产品进行共混得到。本专利技术中，所涉及的重均分子量、峰值分子量和分子量分布根据凝胶渗透色谱法(GPC)测得。
[0027]在本专利技术中，所述乙烯共聚物中的共聚单体选自碳数不小于6的烯烃，例如为己烯或辛烯。所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm3，和/或，所述乙烯共聚物的结晶度为40％以上。
[0028]在本专利技术中，所述成孔剂可参照现有技术选择。一般地，所述成孔剂可以选自液体石蜡、固体石蜡、邻苯二甲酸二辛脂和邻苯二甲酸二丁脂中的至少一种，优选为液体石蜡，所述液体石蜡的最低沸点在300℃以上(例如可以为310℃、330、340℃、350℃)。
[0029]在本专利技术中，所述交联剂可以选自2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔、过氧化二异丙苯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交联聚乙烯用组合物，该组合物包括聚乙烯基树脂、成孔剂、交联剂和交联助剂；相对于100重量份的所述聚乙烯基树脂，所述成孔剂为80-400重量份，所述交联剂为0.1-8重量份，所述交联助剂为0.1-8重量份；其中，所述聚乙烯基树脂为乙烯均聚物，或者为乙烯均聚物和乙烯共聚物的混合物；所述乙烯均聚物的重均分子量为180000-450000，峰值分子量为70000-150000，分子量分布为6-30；所述乙烯共聚物的密度大于0.910g/cm3，和/或，所述乙烯共聚物的结晶度为40％以上。2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯用组合物，其中，以所述聚乙烯基树脂的总量为基准，所述乙烯均聚物为75-100重量％，所述乙烯共聚物为0-25重量％；优选地，以所述聚乙烯基树脂的总量为基准，所述乙烯均聚物为80-90重量％，所述乙烯共聚物为10-20重量％。3.根据权利要求1所述的交联聚乙烯用组合物，其中，所述乙烯均聚物的重均分子量为200000-400000，峰值分子量为70000-120000，分子量分布为8-25；优选地，所述乙烯均聚物为高密度聚乙烯。4.根据权利要求1所述的交联聚乙烯用组合物，其中，相对于100重量份的所述聚乙烯基树脂，所述成孔剂为100-300重量份，优选为100-200重量份；所述交联剂为0.1-5重量份，优选为0.5-2重量份；所述交联助剂为0.5-5重量份，优选为1-2重量份。5.根据权利要求1-4中任意一项所述的交联聚乙烯用组合物，其中，所述成孔剂选自液体石蜡、固体石蜡、邻苯二甲酸二辛脂和邻苯二甲酸二丁脂中的至少一种。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：任冬雪，孙小杰，梁文斌，王珂，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院，
类型：发明
国别省市：