一种两层复合型聚烯烃隔膜及其制备方法_4

文档序号:9378413阅读:来源:国知局
蒸煮后的褐藻碎粒从水中滤出,并将其添加到50重量份浓度为5wt%的焦磷 酸钠溶液中,搅拌45分钟后得到粘稠液体。
[0110] (3)用浓度为5wt%的氢氧化钠溶液将上述所得的粘稠液体中和至中性,最后对粘 稠液体进行真空干燥、粉碎后制得褐藻提取物。
[0111] 上述贻贝壳粉和埃洛石纳米管均经过改性处理,具体方法如下: (1)称取100重量份的埃洛石纳米管或贻贝壳粉,所述贻贝壳粉和埃洛石纳米管的粒 径为150-250纳米。将贻贝壳粉和埃洛石纳米管浸渍于1000重量份浓度为10wt%的盐酸 溶液中酸处理3小时后取出。
[0112] (2)对酸处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉放置于水浴中进行超声波处理,水浴 温度为40°C,时间为30分钟。
[0113] (3)将超声波处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉在真空条件下进行干燥,温度为 50°C,时间为3小时;然后对埃洛石纳米管或贻贝壳粉进行煅烧,煅烧温度为650°C,时间为 5小时。
[0114] (4)将煅烧后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂先后分散到甲苯中进行超 声波处理30分钟,其中埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂、甲苯的质量用量比为50: 5:550 ;然后对甲苯进行进行搅拌并加热至70°C,6小时后取出埃洛石纳米管或贻贝壳粉, 最后洗涤后制得改性处理的埃洛石纳米管或贻贝壳粉。
[0115] 对以上实施例制得的隔膜进行各项性能测试,结果如下:
其中孔隙率、电解液吸收率、拉伸强度、热收缩率的测试方法均为本行业通用的标准测 试方法。
[0116] 以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明 技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换,均仍属于本发明技术方 案的保护范围。
【主权项】
1. 一种两层复合型聚烯烃隔膜,包括两层复合隔膜基材和设于所述隔膜基材表面的涂 层,其中两层复合隔膜基材由聚丙烯层、聚乙烯层组成,所述涂层由涂层浆料涂布于隔膜基 材的表面而成;其特征在于: 所述聚丙烯层由以下物质制备而成:70-80重量份的聚丙烯,5-10重量份的丙烯酸乙 烯酯,10-15重量份的液体石蜡,5-10重量份的天然纤维素浆料,3-5重量份的角蛋白,1-3 重量份的乙二醇二缩水甘油醚,3-5重量份的褐藻提取物; 所述聚乙烯层由以下物质制备而成:65-75重量份的聚乙烯,5-10重量份的丙烯酸乙 烯酯,10-15重量份的液体石蜡,5-10重量份的天然纤维素浆料,3-5重量份的角蛋白,1-3 重量份的乙二醇二缩水甘油醚,3-5重量份的褐藻提取物; 所述涂层浆料由以下物质制备而成:1_5重量份的纳米无机填料,3-5重量份的粘结 剂,20-30重量份的丙烯酸乙烯酯,1-5重量份的贻贝壳粉,1-5重量份的埃洛石纳米管, 57-67重量份的有机溶剂;所述纳米无机填料选自纳米氧化错、纳米氧化钛或纳米氧化错 中的一种或多种。2. 如权利要求1所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述天然纤维素浆料的 制备方法如下: (1) 分别称取100重量份的短绒棉和100重量份的竹渣,并将所述短绒棉和竹渣一起添 加到600重量份浓度为15wt%的氢氧化钠溶液中,对含有短棉绒和竹渣的氢氧化钠溶液进 行抽真空蒸煮,蒸煮温度为220°C,蒸煮时间为4h; (2) 对蒸煮完毕后的短棉绒和竹渣取出并进行洗涤,将短棉绒和竹渣一起加入到 2000重量份浓度为40wt%的乙醇溶液中,然后对乙醇溶液进行微波处理,其中微波频率为 2450MHZ,微波功率为800W,温度为150°C,时间为45min ;微波处理完毕后对乙醇溶液进行 过滤,取固态过滤物; (3) 将固态过滤物洗涤后采用打浆机对其进行打浆,打浆后对所得物先后进行氯化、碱 化、漂白、除杂、浓缩处理后得到天然素纤维浆料。3. 如权利要求2所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述天然素纤维浆料的 固含量为75-85wt%。4. 如权利要求1所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述角蛋白的制备方法 如下: (1) 取500重量份的脱脂鸭毛,将其添加到水中并进行高压蒸煮,其中,温度为160°C, 压强为I. 8-2. OMpa,蒸煮时间为Ih ; (2) 另称取5000重量份的水,向水中先后添加十二烷基苯磺酸钠、硫化钠、和尿素,配 制成浸提液,所述浸提液中十二烷基苯磺酸钠的浓度为〇. lmol/L,硫化钠的浓度为I mol/ L,尿素的浓度6mol/L ; (3) 将上述蒸煮后的脱脂鸭毛添加到上述浸提液中进行角蛋白提取,其中浸提液的温 度为90-95°C,提取时间为12小时; (4) 角蛋白提取完毕后,对浸提液过滤,将过滤液装入透析袋中封口,将所述透析袋放 置于去离子水中进行透析,其中,去离子水的体积用量为过滤液的100倍,透析时间为24小 时,且每8小时更换一次去离子水,透析袋的规格为25000的截留分子量; (5) 透析完毕后,对透析袋中液体使用旋转蒸发仪进行浓缩处理,当浓缩液为原体积的 10-15%后,对浓缩液进行真空干燥和粉碎处理后得到角蛋白。5. 如权利要求1所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述褐藻提取物的制备 方法如下: (1) 称取100重量份的褐藻,将所述褐藻剁碎成褐藻碎粒,将所述褐藻碎粒添加到2000 重量份的沸水中进行蒸煮30分钟; (2) 将蒸煮后的褐藻碎粒从水中滤出,并将其添加到50重量份浓度为5wt%的焦磷酸钠 溶液中,搅拌45分钟后得到粘稠液体; (3) 用浓度为5wt%的氢氧化钠溶液将上述所得的粘稠液体中和至中性,最后对粘稠液 体进行真空干燥、粉碎后制得褐澡提取物。6. 如权利要求1所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述贻贝壳粉和埃洛石 纳米管均经过改性处理,具体方法如下: (1) 称取100重量份的埃洛石纳米管或贻贝壳粉,将其浸渍于1000重量份浓度为10wt% 的盐酸溶液中酸处理3小时后取出; (2) 对酸处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉放置于水浴中进行超声波处理,水浴温度 为40°C,时间为30分钟; (3) 将超声波处理后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉在真空条件下进行干燥,温度为50°C, 时间为3小时;然后对埃洛石纳米管或贻贝壳粉进行煅烧,煅烧温度为600-650°C,时间为5 小时; (4) 将煅烧后的埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂先后分散到甲苯中进行超 声波处理30分钟,其中埃洛石纳米管或贻贝壳粉与硅烷偶联剂、甲苯的质量用量比为 50: (1-5) : (450-550);然后对甲苯进行进行搅拌并加热至70°C,6小时后取出埃洛石纳米 管或贻贝壳粉,最后洗涤后制得改性处理的埃洛石纳米管或贻贝壳粉。7. 如权利要求6所述的两层复合型聚烯烃隔膜,其特征在于,所述贻贝壳粉和埃洛石 纳米管的粒径为150-250纳米。8. -种如权利要求1-7之一所述的两层复合型聚烯烃隔膜的制备方法,其特征在于按 如下步骤进行: (1) 按配比分别称取隔膜基材各原料物质,将所述角蛋白和乙二醇二缩水甘油醚先后 添加到天然纤维素浆料中,搅拌均匀后静置1-2小时,然后再将所述褐藻提取物添加到天 然纤维素浆料中并搅拌均匀,得到混合浆料; (2) 将上述制得的混合浆料与聚丙烯混合并进行熔融混炼,得到聚丙烯第一混炼物;对 所述聚丙烯第一混炼物进行干燥除水,接着向聚丙烯第一混炼物中添加丙烯酸乙烯酯、液 体石蜡后再进行熔融混炼,得到聚丙烯第二混炼物; (3) 将上述制得的混合浆料与聚乙烯混合并进行熔融混炼,得到聚乙烯第一混炼物;对 所述聚乙烯第一混炼物进行干燥除水,接着向聚乙烯第一混炼物中添加丙烯酸乙烯酯、液 体石蜡后再进行熔融混炼,得到聚乙烯第二混炼物; (4) 将上述制得的聚丙烯第二混炼物和聚乙烯第二混炼物经多层吹塑薄膜共挤出模头 挤出,经定型、快速冷却后制得隔膜基材半成品; (5) 对所述隔膜基材半成品先后经过第一次拉伸、热定型、液体石蜡萃取、第二次拉伸、 热定型后制得隔膜基材; (6) 按配比分别称取涂层浆料各原料物质,将纳米无机填料,粘结剂,丙烯酸乙烯酯,贻 贝壳粉,埃洛石纳米管添加到有机溶剂中并研磨均匀后,制得涂层浆料; (7) 将上述制得的涂层浆料加热至50-60°C,然后涂布于上述制得的隔膜基材的表面, 静置15-20分钟后,对隔膜基材涂布后的表面进行紫外光照射4-6分钟,最后烘干后制得两 层复合型聚烯烃隔膜。9. 如权利要求8所述的两层复合型聚烯烃隔膜的制备方法,其特征在于,所述隔膜基 材半成品第一次拉伸的拉伸温度为70-80°C,拉伸率为40-60% ;液体石錯通过二氯甲烧萃 取,隔膜基材半成品第二次拉伸的拉伸温度为l〇〇-ll〇°C,拉伸率为160-200%。10. 如权利要求8所述的两层复合型聚烯烃隔膜的制备方法,其特征在于,所述涂层浆 料在隔膜基材上的涂布量为2-4克每平方米。
【专利摘要】本发明涉及锂离子电池隔膜制备技术领域,公开了一种两层复合型聚烯烃隔膜,包括隔膜基材和涂层,隔膜基材由聚丙烯层、聚乙烯层两层结构组成,聚丙烯层由:聚丙烯,丙烯酸乙烯酯,液体石蜡,天然纤维素浆料,角蛋白,乙二醇二缩水甘油醚,褐藻提取物制成;聚乙烯层由:聚乙烯,丙烯酸乙烯酯,液体石蜡,天然纤维素浆料,角蛋白,乙二醇二缩水甘油醚,褐藻提取物制成。涂层浆料由:纳米无机填料,粘结剂,丙烯酸乙烯酯,贻贝壳粉,埃洛石纳米管,有机溶剂制成。本发明的隔膜具有两层结构,耐高温,拉伸强度好,尺寸稳定性好,还具有较强的吸湿保液能力和对电解液较好的浸润性。
【IPC分类】H01M10/058, H01M10/0525, H01M2/16, H01M2/18
【公开号】CN105098129
【申请号】CN201510402163
【发明人】顾玫芳, 叶梓
【申请人】长兴东方红包装有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月10日
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