一种高耐温聚烯烃微孔膜及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114784454A(43)申请公布日2022.07.22(21)申请号202210685551.0C08J5/18(2006.01)(22)申请日2022.06.17C08L53/00(2006.01)C08L23/06(2006.01)(71)申请人宁波长阳科技股份有限公司B82Y30/00(2011.01)地址315000浙江省宁波市江北区庆丰路B82Y40/00(2011.01)999号(72)发明人王绪田慧婷吴思瑶李健权李邦硕夏国华(74)专利代理机构杭州杭诚专利事务所有限公司33109专利代理师祝欢欢(51)Int.Cl.H01M50/417(2021.01)H01M50/457(2021.01)H01M50/403(2021.01)C08J9/28(2006.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种高耐温聚烯烃微孔膜及其制备方法(57)摘要本发明涉及电池多层复合隔膜领域，针对湿法隔膜的破膜温度较低、难以满足电动汽车对于安全性的要求的问题，提供一种高耐温聚烯烃微孔膜及其制备方法，高耐温聚烯烃微孔膜包括中间层和设置在中间层两侧的表面层，表面层为包含软链段和硬链段的嵌段烯烃聚合物，软链段为聚乙烯，硬链段为含刚性基团的聚烯烃，含刚性基团的聚烯烃单体为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯中的一种或多种；中间层包括高密度聚乙烯。本发明的膜耐温性有了大幅度提升，同时膜采用三层结构，保留了聚乙烯在较低温度下的进行闭孔自关断的能力，可以同时满足动力电池、储能电池等多种领域对于隔膜安全性的需求。CN114784454ACN114784454A权利要求书1/1页1.一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，包括中间层和设置在中间层两侧的表面层，所述表面层为包含软链段和硬链段的嵌段烯烃聚合物，所述软链段为聚乙烯，硬链段为含刚性基团的聚烯烃，所述含刚性基团的聚烯烃单体为苯乙烯、对甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯中的一种或多种；所述中间层包括高密度聚乙烯。2.根据权利要求1所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述嵌段烯烃聚合物的分子量为40‑60万，其中软链段与硬链段的质量比为(20‑40):(60‑80)。3.根据权利要求1或2所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述嵌段烯烃聚合物的制备方法为：在浓度为0.1‑0.5g/mL的含刚性基团乙烯单体的甲苯溶液中，通入乙烯气体至饱和，总压力为0.8‑1.2bar，加入催化剂、助催化剂和链转移剂，在40‑60℃下聚合1‑3h。4.根据权利要求1所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述高密度聚乙烯的重均分子量为30万‑50万，多分散系数4‑6，在190℃下的熔融指数为0.5‑2g/10min，熔点不高于135℃。5.根据权利要求1所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述中间层的高密度聚乙烯中掺杂有硅包覆二氧化钛，所述硅包覆二氧化钛的质量为高密度聚乙烯的5‑10%，所述硅包覆二氧化钛的制备方法为：将纳米二氧化钛的浆液维持在30‑35℃，在1000‑1300r/min的搅拌速度下边搅拌边加入水玻璃，再加入酸中和，反应结束后对浆料进行过滤、洗涤、烘干、研磨，制得硅包覆纳米二氧化钛。6.根据权利要求1所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜，其特征在于，所述表面层单层的厚度为基膜厚度的25‑35%，所述中间层的厚度为基膜厚度的30‑50%。7.权利要求1‑6任一所述的高耐温聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）铸片：将表面层和中间层中的组分分别和白油混合后经过三层共挤，牵引冷却后得到铸片；（2）拉伸成膜：将得到的铸片依次经纵向拉伸、横向拉伸得到不含孔的聚烯烃膜；（3）萃取干燥：将得到的聚烯烃膜经过二氯甲烷萃取、干燥得到聚烯烃微孔膜前体；（4）扩孔收卷：将得到的聚烯烃微孔膜前体经过二次横向拉伸、热定型、收卷后得到耐高温聚烯烃微孔膜。8.根据权利要求7所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中三层共挤时表面层中嵌段烯烃聚合物与白油的质量比为(30‑50):(50‑70)，中间层中高密度聚乙烯与白油的质量比为(30‑50):(50‑70)；挤出温度为200‑220℃；冷却温度为20‑40℃，牵引速度为30‑60m/min。9.根据权利要求7或8所述的一种高耐温聚烯烃微孔膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中的纵向拉伸温度为120‑140℃，拉伸倍率为6‑10；横向拉伸温度为140‑170℃，拉伸倍率为6‑10；步骤（3）中的萃取温度为20‑30℃；干燥温度为40‑60℃；步骤（4）中的二次横向拉伸温度为140‑170℃，拉伸倍率为1.1‑1.5；热定型温度为130‑150℃。2CN11478445