[发明专利]一种高分子膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高分子膜及其制备方法，所述高分子膜，以重量份为单位，包括以下原料：全氟磺酸树脂92‑135份、脲醛树脂20‑40份、壳聚糖12‑23份、微晶纤维素6‑10份、石墨烯微片1‑2份、纳米碳化硅8‑13份、堇青石粉6‑15份、纳米陶瓷粉8‑12份、氯化石蜡5‑9份、硬脂酸7‑16份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.7‑1.3份、三甲基硅醇钾4‑6份、乙醇锌1.6‑3.5份，所述高分子膜经过制备基料、制备表面改性填料、高温剪切、塑化、热定型等步骤制得的。本发明的高分子膜的纵向拉伸强度较大，达到了127.3MPa以上，膜性能优异，可满足实际使用时的需可满足应用需求，可大力推广应用。

技术领域

本发明属于膜制备技术领域，具体涉及一种高分子膜及其制备方法。

背景技术

锂电池近年来飞速发展，但锂电池的安全性及高性能一直是制约其发展的关键问题，隔膜是具有多孔结构的电绝缘性薄膜，主要作用是隔离正、负极并使电池内的电子不能自已穿过，同时能够让电解质液中离子在正负极间自由通过，其性能决定了电池的界面结构、内阻等，直接影响电池的容量、循环性能等特性。

中国专利申请文献“复合稳定型锂电池隔膜（申请公布号：CN105006591A）”公开了一种复合稳定型锂电池隔膜，包括聚合物基膜及分散在所述聚合物基膜中的质子传导材料，所述质子传导材料是由石墨烯微片、纳米碳化硅、全氟磺酸树脂、堇青石粉和纳米陶瓷粉构成，其中石墨烯微片、纳米碳化硅、全氟磺酸树脂、堇青石粉和纳米陶瓷粉的质量比为2:3:20:0.5:1.5。该发明改变传统质子传导材料，通过加入石墨烯微片等高性能材料，使所制备电解质膜不仅能在使用时保证良好的传导性，而且还能在废弃后被微生物降解，减少电解质膜对环境的危害。但是其纵向拉伸强度较差，无法满足实际使用时的需求。

发明内容

本发明提供一种高分子膜及其制备方法，以解决现有技术制得的高分子膜存在纵向拉伸强度较差的问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高分子膜，以重量份为单位，包括以下原料：全氟磺酸树脂92-135份、脲醛树脂20-40份、壳聚糖12-23份、微晶纤维素6-10份、石墨烯微片1-2份、纳米碳化硅8-13份、堇青石粉6-15份、纳米陶瓷粉8-12份、氯化石蜡5-9份、硬脂酸7-16份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠0.7-1.3份、三甲基硅醇钾4-6份、乙醇锌1.6-3.5份；

所述高分子膜的制备方法，包括如下步骤：

S1：将全氟磺酸树脂、脲醛树脂升温后熔融后得到液体胶料，然后将氯化石蜡和硬脂酸加入到液体胶料中，继续升温搅拌，冷却至室温得到基料；

S2：将微晶纤维素、石墨烯微片、纳米碳化硅、堇青石粉、纳米陶瓷粉混合均匀，升温后搅拌，加入脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、三甲基硅醇钾、乙醇锌混合均匀，升温后搅拌，冷却至室温得到表面改性填料；

S3：将步骤S1制得的基料、步骤S2制得的表面改性填料和壳聚糖升温后搅拌，接着于挤出机中，高温剪切，塑化，搅拌，共混，得到混合熔体，然后将熔体输送至模头中，在急速冷辊上冷却固化，得到片材，然后进行双向拉伸，萃取，热定型后得到高分子膜。

进一步地，所述的高分子膜，以重量份为单位，包括以下原料：全氟磺酸树脂115份、脲醛树脂32份、壳聚糖18份、微晶纤维素9份、石墨烯微片1.6份、纳米碳化硅10份、堇青石粉9份、纳米陶瓷粉10份、氯化石蜡8份、硬脂酸12份、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠1份、三甲基硅醇钾5份、乙醇锌3份。

进一步地，步骤S1中，将全氟磺酸树脂、脲醛树脂升温至135-152℃后熔融后得到液体胶料。

进一步地，步骤S1中，将氯化石蜡和硬脂酸加入到液体胶料中，继续升温至172-185℃搅拌，冷却至室温得到基料。

进一步地，搅拌的转速为1200-1400r/min。