【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有基高分子薄膜，具体为一种适用于复合集流体的bopp基膜及其制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池是众多储能电池中最受关注也应用最广的材料，随着我国能源战略布局的变化和新能源产业的飞速发展，对锂离子电池的要求也越来越高。以复合集流体代替传统的负极集流体电解铜箔或正极集流体压延铝箔，能够有效减少金属材料的用量、降低材料成本。复合集流体即在超薄有机高分子薄膜表面沉积出金属层形成金属层+有机薄膜层+金属层的三明治结构的新型材料，有机薄膜材料的引入，带来了电池重量减轻、减薄的优点，以及活性材料的增加能有效提高电池的能量密度5～10％。
2、复合集流体常用的有机薄膜有pp(聚丙烯)、pet(聚对苯二甲酸乙二酯)、pi(聚酰亚胺)等，其中，pp膜材质薄、化学稳定性高，利于电池能量密度提升；以及pet膜的机械拉伸性能优越，是目前运用最多的基膜材料。但其中，聚丙烯为非极性材料，纯pp材质中分子结构几乎无含氧基团等其它非ch基团存在，表面键能高，容易出现与金属层结合力差的情况，导致制得的的复合铜集流体粘结力差，金属层易脱落，而无法在电池中推广应用。
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足之处，本专利技术基于木质素制备了一种改性酚醛树脂，将其添加到pp材料中能有效提升材料的力学性能；此外将其与聚氨酯混合涂覆在改性后的pp膜表面可形成膜与金属的涂布层，提高与金属的粘接力。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种适用于复合集流体的bopp
4、1)熔融挤出：将pp、木质素基酚醛树脂、聚乙二醇在高混机中预混合后，通过双螺杆挤出机熔融挤出；
5、2)冷却成型：将得到的熔体通过过滤器过滤去除杂质，之后经激冷辊冷却成固态铸片；
6、3)涂覆：将固态铸片利用涂覆机在40℃下通过网纹辊将事先混合好的涂布液均匀涂覆到铸片表面；
7、4)双向拉伸：将涂覆后的铸片送入同步拉伸装置，在拉伸区通过幅宽扩展进行双向拉伸；
8、5)经过双向拉伸后的薄膜冷却至40℃，牵引收卷得bopp基膜；
9、其中，所述木质素基酚醛树脂的制备过程如下：
10、在反应瓶中加入木质素、苯酚、聚乙二醇、氧化石墨烯，超声搅拌均匀，加入37wt％甲醛水溶液，随后加入20wt％氢氧化钠水溶液搅拌混合均匀，缓慢升温至95℃，保温反应60min，除去溶剂制得木质素基酚醛树脂；
11、所述涂布液由木质素基酚醛树脂、聚氨酯预聚物、交联剂、固化剂、乙醇和水混合而成。
12、进一步地，所述改性木质素基酚醛树脂与pp、聚乙二醇的质量比为6～12:87～93:1。
13、进一步地，所述木质素基酚醛树脂的制备过程中，氧化石墨烯：木质素、苯酚、聚乙二醇、氢氧化钠水溶液、甲醛水溶液的质量比为0.1:3～1:7～9:2:2:17。
14、进一步地，按重量份计，所述涂布液由8-15份木质素基酚醛树脂、15-20份聚氨酯预聚物、2-5份交联剂、2-5份固化剂、20-30份乙醇和10-25份水混合而成。
15、进一步地，所述聚氨酯预聚物是由聚四氢呋喃多元醇和甲苯二异氰酸酯混合反应制得。
16、进一步地，所述交联剂为三羟甲基三聚氰胺；所述固化剂为水性异氰酸酯。
17、本专利技术进一步提供如上所述的制备方法制得的适用于复合集流体的bopp基膜。
18、本专利技术选择木质素作为改性材料，木质素中含有丰富的苯环、酚羟基以及醛基，将其代替部分苯酚和甲醛混合，同时还在制备过程中添加了氧化石墨烯，制成了木质素基酚醛树脂，将该木质素基酚醛树脂添加到pp母粒中与其进行共混熔融挤出铸片成型，得到的片材具有优异的力学性能，同时又因为go的存在赋予了材料导电性。除了将木质素基酚醛树脂与pp混合铸片提高材料的力学性能和导电性，本申请还将其与聚氨酯预聚物混合在铸片形成的膜片表面覆膜以提升材料与金属的粘接能力。聚氨酯粘合剂附着力强、粘附性好；酚醛树脂中含有大量的羟甲基和酚羟基，极性大，与金属表面具有较好的粘结性。本申请中将木质素基酚醛树脂与聚氨酯预聚物混合，在交联剂和固化剂的存在下在改性后的pp膜表面涂覆形成涂布层，由于涂布层中与pp膜中均含有木质素基酚醛树脂，能有效降低涂布层与基膜层之间存在的分子链间排斥力；并且酚醛树脂与聚氨酯预聚物在交联剂和固化剂存在下，形成三维立体网状结构也使得材料具有更好的结合力；而酚醛树脂以及聚氨酯中含有的丰富的苯环、羟基、脲键等能与金属产生配位作用，从而大大提高金属的附着力。
19、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术采用传统的制备bopp膜的工艺，在pp的熔融挤出成型的阶段添加自制的木质素基酚醛树脂，以提高基膜的力学性能；在拉伸之前在基膜表面形成涂布层，涂布液由木质素基酚醛树脂和聚氨酯预聚物以及交联剂、固化剂混合而成，与基膜的粘附力好，同时能有效提高基膜与金属层的粘结力，可作为锂离子电池集流体用高分子基膜。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，所述改性木质素基酚醛树脂与PP、聚乙二醇的质量比为6～12:87～93:1。
3.如权利要求1所述的适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，所述木质素基酚醛树脂的制备过程中，氧化石墨烯：木质素、苯酚、聚乙二醇、氢氧化钠水溶液、甲醛水溶液的质量比为0.1:3～1:7～9:2:2:17。
4.如权利要求1所述的适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，按重量份计，所述涂布液由8-15份木质素基酚醛树脂、15-20份聚氨酯预聚物、2-5份交联剂、2-5份固化剂、20-30份乙醇和10-25份水混合而成。
5.如权利要求1所述的适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯预聚物是由聚四氢呋喃多元醇和甲苯二异氰酸酯混合反应制得。
6.如权利要求1所述的适用于复合集流体的BOPP基膜的制备方法，其特征在于，所述交联剂为三羟甲基三聚氰胺；
7.如权利要求1-6中任一项所述的制备方法制得的适用于复合集流体的BOPP基膜。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于复合集流体的bopp基膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的适用于复合集流体的bopp基膜的制备方法，其特征在于，所述改性木质素基酚醛树脂与pp、聚乙二醇的质量比为6～12:87～93:1。
3.如权利要求1所述的适用于复合集流体的bopp基膜的制备方法，其特征在于，所述木质素基酚醛树脂的制备过程中，氧化石墨烯：木质素、苯酚、聚乙二醇、氢氧化钠水溶液、甲醛水溶液的质量比为0.1:3～1:7～9:2:2:17。
4.如权利要求1所述的适用于复合集流体的bopp基膜的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：魏文良，於冬雷，王润霄，王晓军，王勇军，
申请(专利权)人：扬州博恒新能源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。