[发明专利]具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体、芳纶铸膜液、锂电池隔膜及制备方法和锂电池

权利要求书

1.一种具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体，其特征在于，其制备方法包括：

将芳香族二胺溶于有机溶剂，在惰性气体环境下加入芳香族二酰氯和芳香族二酸酐，进行第一反应；然后加入脱水剂进行第二反应，得到具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体。

2.如权利要求1所述的具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体，其特征在于，所述有机溶剂中还加入有助溶剂，所述助溶剂包括氯化钙和/或氯化锂；

优选地，所述助溶剂的添加量为所述有机溶剂质量的1～15％；

优选地，加入所述助溶剂之后加热至60～100℃搅拌溶解，然后降温至10～35℃；

优选地，所述有机溶剂包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和邻苯二甲酸二甲酯中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体，其特征在于，所述芳香族二胺包括对苯二胺、间苯二胺和联苯二胺中的一种或多种，所述芳香族二酰氯包括对苯二甲酰氯和/或间苯二甲酰氯，所述芳香族二酸酐包括均苯四甲酸酐和/或联苯四甲酸二酐；

优选地，所述芳香族二酰氯和所述芳香族二酸酐可以分步、分次加入；

优选地，所述芳香族二胺、所述芳香族二酰氯和所述芳香族二酸酐的摩尔比为100:(90～99.9)：(0.1～10)。

4.如权利要求1所述的具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体，其特征在于，还包括在所述芳香族二胺溶于所述有机溶剂后，对反应体系进行冷却，所述冷却的目标温度为-15～10℃；

优选地，所述第一反应的反应温度为-15～5℃，反应时间为1～3小时。

5.如权利要求1所述的具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体，其特征在于，所述脱水剂包括乙酸酐、丙酸酐和马来酸酐中的一种或多种；

优选地，进行所述第二反应时还加入有催化剂，所述催化剂包括三乙胺、吡啶和异喹啉中的一种或多种；

优选地，所述第二反应的温度为0～35℃，搅拌反应时间1～5小时。

6.一种芳纶铸膜液，其特征在于，其原料包括：权利要求1-6任一项所述的具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体和无机颗粒。

7.如权利要求6所述的芳纶铸膜液，其特征在于，所述无机颗粒的质量为所述芳纶铸膜液质量的5～20％；

优选地，所述无机颗粒包括氧化铝、勃姆石、氧化锆、氧化镁、氧化锌和氧化硅中的一种或多种；

优选地，所述芳纶铸膜液的制备方法包括：将所述具有聚酰亚胺结构的改性芳纶聚合体与所述无机颗粒混合即可；

优选地，所述混合的温度为15～30℃，搅拌1～2小时；

优选地，所述混合之后还包括将所述芳纶铸膜液进行脱泡处理；

优选地，所述脱泡处理的温度为30～50℃，时间为5～60分钟。

8.一种锂电池隔膜，其特征在于，包括基材和涂覆在所述基材表面的涂覆层，所述涂覆层包括权利要求6所述的芳纶铸膜液；

优选地，所述涂覆层的厚度为1～10μm。

9.一种权利要求8所述的锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括：将包括所述芳纶铸膜液在内的物质涂覆在所述基材上，再进行凝固处理，然后置于水中浸泡，最后进行干燥处理；

优选地，所述涂覆之后停留5～60秒再进行所述凝固处理；

优选地，所述浸泡的时间为10～60分钟；

优选地，所述凝固处理在凝固浴中进行，所述凝固浴选自含溶剂和水的凝固浴或水蒸气凝固浴中的一种；

优选地，所述凝固浴包括N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、邻苯二甲酸二甲酯或乙醇其中一种或多种溶剂与水的混合液，其中所述溶剂的比例为10～90％；所述凝固处理的时间为1～10分钟；

优选地，所述干燥处理的温度为40～80℃，时间为10～60分钟。

10.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求8所述的锂电池隔膜。