【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机高分子薄膜，具体为一种用于复合集流体的改性pet复合膜及其制备方法。
技术介绍
1、聚对苯二甲酸乙二酯(pet)一般是由对苯二甲酸二甲酯与乙二醇酯交换反应制得，属于结晶性饱和聚酯，在较宽的温度范围内具有优良的物理机械性能，具有耐疲劳性、耐摩擦性等优点。pet用途广泛，可制成薄膜用于录音录像的基片、绝缘膜等；可作为塑料吹制成各种包装瓶；也可以作为电器零部件、轴承，等等。
2、而在电子元件领域，由pet作为有机高分子基膜制备的复合集流体成为了一种新兴材料，再次拓宽了pet的应用领域。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，采用聚合物薄膜可以减少金属的用量，有效降低材料成本；同时高分子材料密度更小，还能减轻电池重量，增加电池能量密度。
3、然而在实际应用中，由于复合集流体是通过蒸镀、pvd真空溅射等镀膜工艺将金属原子堆积到有机基膜层上形成的，对于基膜的耐热性、机械强度等要求较高，直接使用pet膜制备复合集流体易出现强度低、金属层易脱落等现象。
技术实现思路
1、针对现有技术中的不足之处，本专利技术以pet为基础膜材料，在其表面形成pp复合膜，结合pp膜自身优点得到综合性能好的复合膜。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种用于复合集流体的改性pet复合膜，包括pet基膜层和设置在pet基膜层上下两表面的结合层；所述pet基膜层由pet和0.5
4、所述改性石墨烯的制备过程如下：取rgo超声分散在dmf中，加入溴取代的苯并杂环类化合物，继续超声1h，升温至60℃，搅拌反应过夜，降至室温，离心分离，水洗干燥、研磨即得；
5、所述聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒的制备过程如下：
6、1)以浓硫酸对陶瓷颗粒进行酸洗活化处理获得活化陶瓷颗粒；
7、2)将活化陶瓷颗粒超声分散在无水乙醇中，升高温度至回流状态，将硅烷偶联剂kh570用无水乙醇稀释后逐滴滴加至活化陶瓷颗粒分散液中，滴加完成后继续搅拌反应2h，去除溶剂，固体干燥后研磨得kh570-陶瓷颗粒；
8、3)将一定量的kh570-陶瓷颗粒和aibn加入至反应瓶中，随后加入dmf搅拌混合均匀，通入氮气鼓吹30min后，在氮气保护下滴加丙烯腈并升温反应；反应完成后倒入冰甲醇中，析出沉淀物，过滤干燥即得。
9、进一步地，所述结合层中，pp和聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒的质量比为70～90:10～30，所述羧甲基纤维素钠占pp质量的0.2～0.8％。
10、进一步地，所述改性石墨烯的制备过程中，rgo与溴取代的苯并杂环类化合物的质量比为1:5～10。
11、进一步地，所述溴取代的苯并杂环类化合物为溴取代苯并吡唑类化合物，结构式为：
12、进一步地，所述步骤2)中，活化陶瓷颗粒分散液的浓度为20wt％,硅烷偶联剂kh570稀释液的浓度为5wt％。
13、进一步地，所述步骤3)中，kh570-陶瓷颗粒、aibn和丙烯腈的质量比为0.3～0.5:0.01:1。
14、进一步地，所述步骤3)中，反应条件为70℃反应3～6h。
15、本专利技术进一步提供如上所述用于复合集流体的改性pet复合膜的制备方法，包括如下步骤：
16、将pet和改性石墨烯混合投入到单螺杆挤出机a，将pp、聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠混合后通入双螺杆挤出机b，调整温度在270～300℃，经树脂熔融分配器分bab三层结构共挤挤出，然后经冷却辊冷却铸片，最后经双向拉伸、牵引收卷，即制得用于复合集流体的改性pet复合膜。
17、pet膜成本低廉使用率高，但耐热性和机械性能相对一般，直接使用pet作为复合集流体的基膜易出现强度低、金属层易脱落等现象。本申请中尝试在pet中添加少量的改性石墨烯制备改性pet膜，由于改性石墨烯中含有丰富的n元素可使改性石墨烯吸附在pet表面，促进石墨烯在pet中的分散，又由于含有丰富的苯环、杂环结构，可有效改善pet膜的机械强度，但仍然达不到复合集流体的使用要求。pp膜也是复合集流体中最常用到的基膜之一，pp膜相对于pet膜具有更高的化学稳定性和力学性能，将其与pet复合可有效改善pet的强度。但值得注意的是虽然pet具有较好的附着性使得pp膜在其表面能很好的结合，但pp膜的附着性却较差，而无法满足金属层在其表面沉积的要求。因此，本申请选择在pp中添加改性陶瓷颗粒使其在基膜表面形成具有微孔结构的结合层，结合层中因添加有羧甲基纤维素钠使得改性陶瓷颗粒在pp中能够分散均匀，同时一定程度上增强粘接性提高附着力，陶瓷颗粒表面接枝的长链聚丙烯腈一方面可与金属形成配位结构，另一方面可与基膜表面形成良好的粘接作用，起到承接内部基膜层和外部金属层的结合作用；同时微孔结构也使得金属在其表面沉积时可与基膜表面形成强有力的结合作用，进一步增强了金属与复合膜的结合力。
18、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本申请以改性的pet膜作为主体材料具有较高的拉伸强度，上下表面形成的改性pp膜能够有效提高复合膜的机械性能和耐热性，改善复合膜的稳定性，从而实现复合膜的稳定生产；制备的复合膜可作为复合集流体用基膜，与金属之间具有良好的粘结结合力，形成稳定的复合集流体。
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1.一种用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，包括PET基膜层和设置在PET基膜层上下两表面的结合层；所述PET基膜层由PET和0.5～1wt％的改性石墨烯制得；所述结合层包括PP、聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠；其中，
2.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，所述结合层中，PP和聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒的质量比为70～90:10～30，所述羧甲基纤维素钠占PP质量的0.2～0.8％。
3.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，所述改性石墨烯的制备过程中，rGO与溴取代的苯并杂环类化合物的质量比为1:5～10。
4.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，所述溴取代的苯并杂环类化合物为溴取代苯并吡唑类化合物，结构式为：
5.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，所述步骤2)中，活化陶瓷颗粒分散液的浓度为20wt％，硅烷偶联剂KH570稀释液的浓度为5wt％。
6.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复
7.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性PET复合膜，其特征在于，所述步骤3)中，反应条件为70℃反应3～6h。
8.一种制备如权利要求1-7中任一项所述的用于复合集流体的改性PET复合膜的方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种用于复合集流体的改性pet复合膜，其特征在于，包括pet基膜层和设置在pet基膜层上下两表面的结合层；所述pet基膜层由pet和0.5～1wt％的改性石墨烯制得；所述结合层包括pp、聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒、羧甲基纤维素钠；其中，
2.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性pet复合膜，其特征在于，所述结合层中，pp和聚丙烯腈接枝陶瓷颗粒的质量比为70～90:10～30，所述羧甲基纤维素钠占pp质量的0.2～0.8％。
3.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性pet复合膜，其特征在于，所述改性石墨烯的制备过程中，rgo与溴取代的苯并杂环类化合物的质量比为1:5～10。
4.如权利要求1所述的用于复合集流体的改性pet复合膜，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，王锋，
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：
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