[发明专利]用于干法拉伸动力电池隔膜的聚丙烯树脂及其制备方法

说明书

本发明提供的用于干法拉伸动力电池隔膜的聚丙烯树脂，其特征在于包括40～58重量份的聚丙烯一，其分子量Mw为30～60万，分子量分布指数大于15；40～58重量份的聚丙烯二，其分子量Mw为44～63万，分子量分布指数为5～15；1～10重量份的成核剂；1～10重量份的助剂；所述助剂为抗氧剂、热稳定吸收剂或紫外吸收剂中的一种或多种。本发明提供的共混制备具有分子量分布指数大于8的高β晶含量的聚丙烯树脂，该聚丙烯树脂具有优异的力学性能及拉伸形成微孔等特点，适用于干法拉伸成膜制造电池隔膜。

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯树脂，具体涉及一种用于干法拉伸动力电池隔膜的聚丙烯树脂及其制备方法。

背景技术

锂离子二次电池是在锂蓄电池研究基础上发展起来的一种新型动力电池，1990年由日本SONY公司率先研制成功并实现商品化。隔膜是锂离子电池的核心关键材料之一，它的基本作用是将正负极隔离开，其性能决定了电极的界面结构、电池的内阻和注液量等，进而影响电池的倍率、循环及安全性能等特性。对于锂电池，由于电解液为强极性的有机溶剂体系且电池电压高，因此要求其隔膜材料除了有电子绝缘和机械隔离效应外，还应当有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对电解液有较好的浸润性，并具有足够的力学性能和热稳定性。理想的锂离子电池隔膜是厚度无限小且孔隙率尽可能大，便于制备高能量密度的电池；有利于电解液中离子的传输，能有效隔断正、负极。然而，现实中只能通过绝缘材料的多孔结构和厚度来实现希望的离子传输能力。

当前，聚烯烃微孔膜仍然占据商品化隔膜的主导地位，且该类隔膜对设备和技术的要求非常高。目前制备微孔聚烯烃隔膜的方法主要有干法、湿法两种。干法又称熔融拉伸法，其制备原理在于高聚物溶体挤出是在拉伸应力下结晶，形成垂直于挤出方向而有平行排列的片晶结构，并经过热处理得到硬弹性材料。具备硬弹性的聚合物膜拉伸后，在机械外力的作用下使结晶缺陷处破裂形成微孔，最后再经过热定型制得成品。湿法又称热致相分离法，在高温下将聚合物溶于高沸点、低挥发性的溶剂中形成均相液，然后降温冷却，导致溶液产生液-固相分离或液-液相分离，再选用挥发性试剂将高沸点溶剂萃取出来，经过干燥获得一定结构形状的高分子微孔膜。

干法拉伸采用普通的聚丙烯树脂存在孔径及孔隙率较难控制的缺点。目前对于干法拉伸制电池隔膜，在实际生产中应用较多的是单轴拉伸，生产的微孔偏长，膜的纵向热收缩厉害，而横向机械强度较差。为了提高其孔隙率和横向强度，也有采用双向拉伸技术，但是受其成孔机理的制约，横向方向的拉升比一般不高，隔膜仍存在明显的各向异性。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在不足之处，本发明提供一种共混制备具有分子量分布指数(M(w)/M(n))大于8的高β晶含量的聚丙烯树脂，该β晶型聚丙烯具有优异的力学性能及拉伸形成微孔等特点，该树脂适用于干法拉伸成膜制造电池隔膜。

本发明提供的用于干法拉伸动力电池隔膜的聚丙烯树脂，其特征在于包括如下组分：

(1)40～58重量份的聚丙烯一，其分子量Mw为30～60万，分子量分布指数大于15；

(2)40～58重量份的聚丙烯二，其分子量Mw为44～63万，分子量分布指数为5～15；

(3)1～10重量份的成核剂；

(4)1～10重量份的助剂；

上述组分的总和为100份；所述助剂为抗氧剂、热稳定吸收剂或紫外吸收剂中的一种或多种。