[发明专利]一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料及其制备方法

权利要求书

1.一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料，其特征在于，由以下重量份数的原料组成：聚丙烯纤维50~70份、聚乙烯醇纤维30~50份、聚偏氟乙烯纤维15~20份、丙酮25~30份、二甲基乙酰胺100~110份、陶瓷纤维4~8份、羟基磷灰石粉3~6份、改性助剂6~14份、活性碳酸钙0.5~1.5份、聚丙烯酰胺乳液4~8份。

2.根据权利要求1所述的一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料，其特征在于：由以下重量份数的原料组成：聚丙烯纤维60份、聚乙烯醇纤维40份、聚偏氟乙烯纤维18份、丙酮27份、二甲基乙酰胺105份、陶瓷纤维6份、羟基磷灰石粉5份、改性助剂10份、活性碳酸钙1份、聚丙烯酰胺乳液6份。

3.根据权利要求1或2所述的一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料，其特征在于：所述的改性助剂由以下重量份数的原料组成：硫磺0.5~1.5份、氨基磺酸0.3~0.9份、二月桂酸二丁基锡0.2~0.6份、羟丙基甲基纤维素1~3份、玻璃微珠2~4份、二甲基乙酰胺2~4份。

4.权利要求1或2所述的一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）纺丝膜的制备：将丙酮和二甲基乙酰胺于常温下混合均匀，然后加热至50~60℃并加入聚偏氟乙烯纤维，保温搅拌至溶液均匀透明，除泡静置后得到纺丝液，在纺丝电压11kV、接收距离15cm、供液速率1mL/h条件下静电纺丝2h，制得厚度为6~8μm的纺丝膜；

（2）将步骤（1）所得的纺丝膜于常温下用丙酮清洗后，再用去离子水清洗两次，并于30~40℃下烘干，然后置于反应容器中抽真空，用马来酸酐气体置换出反应容器中的空气，维持马来酸酐蒸汽压5Pa，用功率为20W的等离子体反应装置处理3min；

（3）将聚丙烯纤维和聚乙烯醇纤维置于30~40倍重量份的水中，置入打浆机中打浆，制得悬浮液；

（4）将陶瓷纤维和羟基磷灰石粉混合后置于煅烧炉中，于600~700℃下煅烧2~3h，取出后粉碎，并过200目筛，加入3~4倍量4~6%浓度的盐酸于55~65℃下搅拌酸洗，除液后的固体物重复酸洗一次，水洗至中性，干燥后得微粉物；

（5）将改性助剂混合均匀后研磨40~60min得混合料一；

（6）将步骤（4）所得微粉物与步骤（5）所得的混合料一混合，加入适量的水搅拌至泥状，研磨成5~30μm的浆料，经喷雾干燥得混合料二；

（7）将步骤（6）所得的混合料二、活性碳酸钙以及聚丙烯酰胺乳液与步骤（3）所得的悬浮液混合，使用打浆机打浆，制得混合液；

（8）采用圆网或长网市售成型设备对步骤（7）制得的混合液进行单层或多层成型，然后采用压榨设备进行压榨脱水，制得成型基布，采用热轧机对成型基布进行热轧处理，温度120~130℃，得到非织造布基布；

（9）将步骤（2）所得的处理后的纺丝膜覆盖在步骤（8）得到的非织造基布上，经120~130℃热辊热压结合，冷却剪切后得到本发明的隔膜材料。

5.根据权利要求4所述的一种吸酸性耐老化的超级电容器用隔膜材料的制备方法，其特征在于：步骤（9）中所述的隔膜材料的厚度为20~100μm。