[发明专利]功能化微孔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了功能化微孔膜及其制备方法。该微孔膜含有一层以聚烯烃为主要成分的多孔膜；该微孔膜也可含有层叠在多孔膜的一面或两面上的，含有无机颗粒或仅有有机物的涂层；该微孔膜具备优异的耐氧化性，氧气氛围条件下，氧化诱导期不低于20分钟。本发明通过该方法有效提升耐氧化效果，可有效保护微孔膜在氧化环境中的使用寿命；通过功能化特性的组合，可满足多种使用环境。

技术领域

本发明涉及功能微多孔膜及其制备方法。该微孔膜可以用于锂电池中，也可应用于分离膜、服装等领域。

背景技术

随着高能量密度，高电压技术在锂离子电池领域的应用，隔膜的耐氧化性能需要大幅提升，但目前的普通隔膜，无法满足新型电池耐氧化的需求。此外，不同应用领域需要隔膜具备不同的功能性，扩展隔膜用途需要赋予隔膜新的功能。

现有湿法多孔膜生产过程中，均需要用萃取剂将白油等小分子物质萃取出多孔膜，因此生产时，原材料中混合添加的功能性助剂会因萃取而极少量残留于多孔膜中，造成多孔膜部分有益功能的缺失；本发明有效解决了功能性助剂缺失导致的多孔膜性能不足，并最终导致多孔膜性能缺失的问题。尤其是耐氧化性，不经过功能化处理的多孔膜，在190℃，氧气氛围条件下，氧化诱导期小于5min。

发明内容

本发明是针对上述存在的技术问题提供了功能化微孔膜及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种功能化微孔膜，该微孔膜含有一层多孔膜，以及层叠在多孔膜的一面或两面上的设有无机颗粒或有机物的涂层；该微孔膜具备优异的耐氧化性，在190℃，氧气氛围条件下，氧化诱导期不低于20分钟。

本发明技术方案中：多孔膜中聚烯烃的质量含量为：95％～100％。

本发明技术方案中：功能化微孔膜的加工方法如下：

(1)混炼工序：将5～50份聚烯烃、0.01～0.5份抗氧剂、0.0～15份的氟树脂和50～95份白油物料混合，在聚烯烃物料熔点以上进行熔融混炼；

(2)片材成型工序：将上述混炼物挤出冷却得到片材；

(3)拉伸工序：将上述片材拉伸为膜；

(4)萃取工序：使用萃取剂除去上述膜中的白油，得到初级微孔膜；

(5)功能化工序：将步骤(4)中得到的初级微孔膜，浸入功能溶液中，使微孔膜吸附该溶液，然后烘干，得到处理后的微孔膜；

其中：所述的功能溶液的组分为抗氧化剂、溶剂以及助剂，抗氧化剂、溶剂以及助剂的质量份数依次为：0.005-10份，85-99.995份，0.0-5份；功能化溶液的质量与初级微孔膜的质量比≥1，优选＞50；

(6)热处理工序，将上述微孔膜在110—135℃条件下进行热处理得到定型后的多孔膜；

(7)涂布工序，选择性的，可以将上述处理好的多孔膜表面涂覆无机或有机物涂层，得到涂覆膜。

上述方法：步骤(1)中聚烯烃、抗氧剂、氟树脂和白油的重量份数依次为20～30份、0.1～1份、1～5份和70～80份。

进一步的：聚烯烃为高密度聚乙烯，抗氧化剂为受阻酚类主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168，氟树脂为偏氟乙烯。

本发明技术方案中：步骤(5)中所述的助剂为抗静电剂、无机颗粒、石蜡颗粒中的至少一种。进一步的：所述的抗静电剂为：十八烷基二甲基羟乙基季铵硝酸盐。