[发明专利]一种高耐热性聚丙烯微孔膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高耐热性聚丙烯微孔膜及其制备方法，所述微孔膜包括下列原料：聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂和聚对苯二甲酸乙二醇酯。解决了现有技术中聚丙烯微孔膜存在耐热性能差的技术问题。本发明采用特定的配方母料，向聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂中加入一定含量的聚对苯二甲酸乙二醇酯，利用聚酯熔点远优于聚丙烯的特点，减小高温下聚丙烯微孔膜的热收缩率，从而提高聚丙烯微孔膜耐热性能，获得了高耐热性能的聚丙烯微孔膜。

技术领域

本发明涉及微孔膜技术领域，尤其涉及一种高耐热性聚丙烯微孔膜及其制备方法。

背景技术

聚丙烯微孔膜具有化学稳定性高、成本低廉、易加工成型等优点，是目前动力锂离子电池使用最多的隔膜材料。但聚丙烯微孔膜存在耐热性能差的问题，聚丙烯的熔点为163℃，电池热失控时隔膜会发生熔融导致正负极接触，导致发生短路或爆炸等事故。

目前主要通过在聚丙烯烃隔膜的表面涂覆Al₂O₃、SiO₂纳米陶瓷粒子的方式来提高电池的耐热性。然而涂覆隔膜存在涂层分布不均匀、陶瓷粒子“脱粉”、导致隔膜的耐热性能并不能有效的解决。

发明内容

本发明实施例提供了一种高耐热性聚丙烯微孔膜及其制备方法，解决现有技术中聚丙烯微孔膜存在耐热性能差的技术问题。

鉴于上述问题，本发明提供了一种高耐热性聚丙烯微孔膜及其制备方法，第一方面，本发明提供了一种高耐热性聚丙烯微孔膜，所述微孔膜包括下列原料：聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂和聚对苯二甲酸乙二醇酯。

优选的，所述原料中聚对苯二甲酸乙二醇酯含量为0.1wt％-15wt％。

优选的，所述原料中聚丙烯β晶型成核剂占聚丙烯/聚丙烯β晶型成核剂的质量分数为0.5％-3％。

优选的，所述微孔膜的厚度为12-16μm；在90℃下保存1h后所述微孔膜的纵向热收缩率为0.8-0.9％，横向热收缩率为0.4-0.5％；在105℃下保存1h后所述微孔膜的纵向热收缩率为1-1.5％，横向热收缩率为0.5-1％。

第二方面，本发明提供了一种高耐热性聚丙烯微孔膜的制备方法，所述方法包括：将聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂和聚对苯二甲酸乙二醇酯均匀混合，对混合原料进行挤出、混合，制备不同基材含量的配方母料；将所述配方母料制备成预制膜片；对所述预制膜片进行双向异步拉伸，制得所述聚丙烯微孔膜。

优选的，采用挤出流延的方法将配方母料制备成预制膜片。

优选的，所述挤出流延时挤出机采用单螺杆挤出机，口模温度范围是240-250℃，流延辊温度范围是120-130℃。

优选的，所述双向异步拉伸过程中纵向拉伸(MD)温度为100℃，拉伸速度是1mm/s，拉伸倍率是5.5倍。

优选的，所述双向异步拉伸过程中横向拉伸(TD)温度为130℃，拉伸速度是0.5mm/s，拉伸倍率是3倍。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本发明实施例提供的一种高耐热性聚丙烯微孔膜，所述微孔膜包括下列原料：聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂和聚对苯二甲酸乙二醇酯。本发明制备的配方母料，是向聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂中加入聚对苯二甲酸乙二醇，聚对苯二甲酸乙二醇熔点在250℃以上，可克服现有聚烯烃微孔膜耐热性差的缺陷，有效地阻止高温下隔膜热收缩，同时解决现有陶瓷涂覆隔膜成本高、涂层不均匀、陶瓷粒子脱落等问题，解决了现有技术中聚丙烯微孔膜存在耐热性能差的技术问题。达到了通过向聚丙烯、聚丙烯β晶型成核剂中加入聚对苯二甲酸乙二醇，可克服现有聚烯烃微孔膜耐热性差的缺陷，有效地阻止高温下隔膜热收缩的技术效果。