一种复合聚丙烯微孔膜及其制备方法和用途与流程

本发明属于微孔膜技术领域，具体涉及一种复合聚丙烯微孔膜及其制备方法和用途。

背景技术：

聚烯烃微孔膜是一种高分子膜，是孔径在5nm～1000nm之间的多孔膜，其被广泛地应用于透气性材料如尿不湿、医用敷料、衣服衬料等，液体分离用材料，超滤材料，膜过滤材料，以及超级电容器和电池隔膜材料等领域中。

现有的聚烯烃微孔膜的制备方法主要有两种，一种是熔融挤出拉伸法(干法)，一种是热诱导相分离法(tips，湿法)。其中，干法拉伸工艺还可以分为单向拉伸工艺和双向拉伸工艺。湿法制备工艺是将高沸点小分子物质作为致孔剂添加到聚烯烃中并溶于有机溶剂形成铸片，然后降温发生相分离，用有机溶剂萃取小分子，进行双向拉伸后形成微孔结构。干法双向拉伸工艺由于不需要使用溶剂、微孔膜纵横方向强度比较高而获得了广泛的应用。

干法双向拉伸工艺主要是通过在聚丙烯中加入具有成核作用的β晶型改进剂，形成具有高β晶含量的聚丙烯膜片，其在拉伸过程中，发生β晶向α晶的转变，利用聚丙烯不同相态间密度的差异形成微孔结构，用于生产单层聚丙烯微孔膜。在先的研究(cn1062357a)中提出一种以高β晶型含量的聚丙烯均匀原始膜片经拉伸得到的微孔膜，所述微孔膜是采用熔融加工制备的方法在成膜用聚丙烯树脂中加入成核剂的方法来得到具有β晶型聚丙烯的膜片。采用所述方法制备得到的膜片在作为锂离子电池隔膜应用时，由于聚丙烯是低表面能的非极性材料，电池中的碳酸酯类极性电解液对非极性聚丙烯隔膜的浸润性差。同时，电池装配过程中非极性的聚丙烯隔膜与电池极片之间也容易由于极性的差别导致贴合不佳。这些因素都会影响电池的容量、循环和使用性能。因此，很多研究都致力于通过表面接枝聚合或者在表面进行涂覆对聚烯烃微孔隔膜进行改性来改善电池的循环和使用性能。

技术实现要素：

为了解决现有技术的不足，本发明的目的之一是提供一种复合聚丙烯微孔膜及其制备方法和用途，所述制备方法中采用在横向拉伸之前引入涂覆液的方式制备得到了所述复合聚丙烯微孔膜，所述复合聚丙烯微孔膜包括双向拉伸的聚丙烯微孔基底层和位于基底层至少一面的单向拉伸涂覆层。所述复合聚丙烯微孔膜用于锂离子电池的隔膜时，涂覆层在电解液中能形成凝胶、改善电解液对隔膜的浸润性或提高聚丙烯微孔基底层的耐热性能。所述复合聚丙烯微孔膜用于气体分离时，涂覆层对不同气体的透过系数不同，可以实现气体的分离和富集。

本发明的目的之二是提供一种制备复合聚丙烯微孔膜的装置。

本发明的目的之三是提供一种锂离子电池隔膜，其包括上述的复合聚丙烯微孔膜。

本发明的目的之四是提供一种气体分离膜，其包括上述的复合聚丙烯微孔膜。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

本发明的第一个方面是提供一种复合聚丙烯微孔膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

(s1)向聚丙烯中加入能够促进β晶型形成的成核剂；

(s2)将步骤(s1)的混有成核剂的聚丙烯经熔融挤出，成型，得到高β晶膜片；

(s3)将高β晶膜片经纵向拉伸得到纵向拉伸膜，将涂覆液涂布到所述纵向拉伸膜的一侧或两侧表面；

(s4)将涂布有涂覆液的纵向拉伸膜经横向拉伸得到所述复合聚丙烯微孔膜。

根据本发明，所述制备方法的步骤(s2)和步骤(s3)之间还可包括如下步骤：

(s2’)将涂覆液涂布到步骤(s2)所得的高β晶膜片的一侧或两侧表面，得到涂布有涂覆液的高β晶膜片。

本发明中，所述的复合聚丙烯微孔膜是指高β晶膜片在经纵向拉伸得到的纵向拉伸膜的一侧或两侧表面涂布涂覆液，经横向拉伸后，得到复合聚丙烯微孔膜；或者，所述的复合聚丙烯微孔膜是指在高β晶膜片的一侧或两侧表面涂布涂覆液，经纵向拉伸后，得到纵向拉伸膜；在纵向拉伸膜的一侧或两侧表面涂布涂覆液，经横向拉伸后，得到复合聚丙烯微孔膜。

根据本发明，步骤s1中，所述聚丙烯可以是均聚聚丙烯，也可以是共聚聚丙烯；

优选地，所述聚丙烯的等规度为90-98％；熔融指数为1-10g/10min。

优选地，所述聚丙烯的等规度为95-98％；熔融指数为2-5g/10min。

根据本发明，步骤s1中，所述能够促进β晶型形成的成核剂选自具有较高的成核效率，且在静态结晶的条件下β晶含量在50％以上的成核剂。

作为示例性地，所述成核剂选自市售商品或根据现有技术已知的方法进行合成的产品。

根据本发明，所述成核剂的种类及成核效率可参见文献(vargaj.journalofmacromolecularscience:physics2002,41,1121.)。

作为示例性地，所述成核剂既可以是单组分的有机小分子如n,n-二环己基对苯二甲酰胺、n,n-二环己基-2,6萘二酰胺或γ-奎丫啶等，也可以是双/多组分的无机盐如己二酸和/或辛二酸的联氨盐、庚二酸和/或辛二酸的钙盐、四氢苯酐的钙盐或钡盐、六氢苯酐的钙盐或钡盐等；所述成核剂可以混合使用，本领域技术人员可以理解，所述成核剂的混合比例没有特殊要求，适用于本发明所述的体系即可。

根据本发明，步骤s1中，所述能够促进β晶型形成的成核剂与聚丙烯的用量比为0.001-0.1wt％。

根据本发明，步骤s2中，所述熔融挤出优选在螺杆挤出机中进行；本领域技术人员可以理解，对所述螺杆挤出机没有具体限定，可以是单螺杆挤出机也可以是双螺杆挤出机，适用于本发明所述的体系即可。

根据本发明，步骤s2中，所述螺杆挤出机的熔融温度为200～260℃，优选地，所述螺杆挤出机的熔融温度为220～250℃；

根据本发明，步骤s2中，所述成型优选经模头成型；本领域技术人员可以理解，对所述模头没有具体限定，可以是可调节的模头也可以是不可调节的模头，适用于本发明所述的体系即可。

根据本发明，步骤s2中，所述成型后还包括在流延铸片辊上结晶，得到高β晶膜片。

根据本发明，步骤s2中，所述高β晶膜片的厚度为80-300微米，优选地，所述高β晶膜片的厚度为100-200微米；

根据本发明，步骤s2中，所述高β晶膜片中β晶的含量高于80％，优选地，所述高β晶膜片中β晶的含量高于85％；

根据本发明，步骤s3中，所述纵向拉伸的温度为60-120℃，优选地，所述纵向拉伸的温度为80-110℃；所述纵向拉伸的倍率为2.5-5.5倍，优选地，所述纵向拉伸的倍率为3-5倍；

根据本发明，步骤s3和步骤s2’中，所述涂覆液包括以有机溶剂为介质的溶液或以水为介质的溶液或分散液；

所述以有机溶剂为介质的溶液包括用有机溶剂将聚合物或聚合物组合物溶解形成的溶液；所述以水为介质的溶液包括用水将水溶性聚合物或水溶性聚合物组合物溶解形成的溶液；所述以水为介质的分散液包括将不溶于水的聚合物或不溶于水的聚合物组合物通过乳液聚合的方法得到聚合物或聚合物组合物的乳液，或将不溶于水的聚合物或不溶于水的聚合物组合物通过研磨或粉碎的方法得到的含聚合物或聚合物组合物的水分散体。

优选地，所述以有机溶剂为介质的溶液或以水为介质的溶液或分散液还可以包括无机填料。

优选地，所述无机填料包括二氧化硅、二氧化钛、氧化镧、二氧化锆、三氧化二铝、硫酸钡、碳酸钙、氮化碳、勃姆石、碳化硅、分子筛、滑石粉、蒙脱土中的一种或多种。

优选地，所述以有机溶剂为介质的溶液中，所述的聚合物或聚合物组合物包括聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚丙烯腈、聚偏二氯乙烯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯、聚乙烯蜡、氯化的聚乙烯、氯化的聚丙烯、聚乙烯醇、聚氨酯、甲基丙烯酸酯与丙烯腈的共聚物、聚氧乙烯醚、海藻酸钠、纤维素衍生物、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚氨酯、聚苯乙烯磺酸钠、磺化聚醚醚酮、聚乙烯醇乙烯基磺酸接枝共聚物、磺化聚砜、磺化聚苯并咪唑、磺化聚苯基喹啉、全氟磺酸聚合物(如nafion)等中的一种或几种。

优选地，所述以有机溶剂为介质的溶液中，所述的有机溶剂可选自酮类的溶剂如丙酮、丁酮等，也可以选自醇类溶剂如甲醇、乙醇等，也可以选自卤代烃类溶剂如一氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、四氯化碳等，也可以选自酰胺类溶剂如n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺等，也可以选自苯类溶剂如苯、甲苯、二甲苯等，以及四氢呋喃、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、乙醚等。

优选地，所述以水为介质的溶液中，所述的水溶性聚合物或水溶性聚合物组合物包括聚乙烯醇、聚氧乙烯醚、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、壳聚糖、魔芋葡甘糖等中的一种或几种。

优选地，所述以水为介质的分散液中，所述的不溶于水的聚合物或不溶于水的聚合物组合物包括聚偏氟乙烯、聚偏二氯乙烯、聚四氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氨酯、全氟磺酸聚合物(如nafion)等中的一种或几种。

根据本发明，步骤s3中，所述涂覆液干燥后得到的涂层厚度为0.3-10微米；优选地，所述涂覆液干燥后得到的涂层厚度为2-10微米，优选为3-5微米。

根据本发明，步骤s4中，所述横向拉伸的温度为120-150℃；优选地，所述横向拉伸的温度为130-140℃；所述横向拉伸的倍率为2-5倍；优选地，所述横向拉伸的倍率为2.5-4.5倍。

根据本发明，步骤s4中，所述复合聚丙烯微孔膜的厚度为10-60微米，优选为15-30微米。

根据本发明，步骤s4中，所述复合聚丙烯微孔膜中表面涂层的厚度为0.1-4微米，优选为1-2微米。

本发明的第二个方面是提供一种复合聚丙烯微孔膜，所述复合聚丙烯微孔膜包括双向拉伸的聚丙烯微孔基底层和位于所述基底层至少一面的单向拉伸涂覆层。

根据本发明，所述复合聚丙烯微孔膜还包括位于所述基底层至少一面的双向拉伸涂覆层。

根据本发明，所述复合聚丙烯微孔膜还包括在所述基底层和单向拉伸涂覆层之间的至少一面的双向拉伸涂覆层。

根据本发明，所述位于所述基底层至少一面的单向拉伸涂覆层可以是多孔的涂覆层，也可以是无孔密实的涂覆层。

根据本发明，所述位于所述基底层至少一面的双向拉伸涂覆层可以是多孔的涂覆层，也可以是无孔密实的涂覆层。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以有机溶剂为介质的溶液时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成无孔密实的涂覆层。所述无孔密实结构是由涂覆液中的聚合物形成的。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以有机溶剂为介质的溶液与无机填料的复合涂覆液时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成多孔的涂覆层。所述多孔结构是由于涂覆液中的聚合物和无机填料的界面拉伸破裂导致的。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以水为介质的分散液即聚合物的乳液或水分散体时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成多孔的涂覆层。所述多孔结构是由于聚合物颗粒堆积产生间隙导致的。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以水为介质的分散液即聚合物的乳液或水分散体与无机填料的复合涂覆液时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成多孔的涂覆层。所述多孔结构是由于聚合物颗粒堆积产生间隙以及聚合物和无机填料界面拉伸破裂导致的。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以水为介质的水溶性聚合物溶液时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成无孔密实的涂覆层。所述无孔密实结构是由涂覆液中的聚合物形成的。

优选地，当涂覆层的涂覆液为以水为介质的水溶性聚合物溶液与无机填料的复合涂覆液时，涂覆液干燥后形成的涂覆层在拉伸过程中形成多孔的涂覆层。所述多孔结构是由于涂覆液中的聚合物和无机填料的界面拉伸破裂导致的。

根据本发明，所述聚丙烯微孔基底层是双向拉伸膜。

根据本发明，所述聚丙烯微孔基底层的孔隙率为25-60％；gurley透气性值为100-400s。

根据本发明，所述复合聚丙烯微孔膜的纵向拉伸强度为60-130mpa；纵向断裂伸长率为5-70％；横向拉伸强度为15-60mpa；横向断裂伸长率为10-100％。

根据本发明，所述复合聚丙烯微孔膜是采用上述方法制备得到的。

本发明的第三个方面是提供上述复合聚丙烯微孔膜的用途，其可以用于制备锂离子电池隔膜、气体分离膜等领域中。

本发明的第四个方面是提供一种锂电池隔膜，所述隔膜包括上述的复合聚丙烯微孔膜。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜包括双向拉伸的聚丙烯微孔基底层和位于所述基底层至少一面的单向拉伸涂覆层。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜还包括位于所述基底层至少一面的双向拉伸涂覆层。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜还包括在所述基底层和单向拉伸涂覆层之间的至少一面的双向拉伸涂覆层。

根据本发明，所述隔膜至少一面的涂覆层中的聚合物能与锂离子电池的电解液形成凝胶或具有锂离子传导性能。

根据本发明，所述至少一面的单向拉伸涂覆层可以是多孔的涂覆层，也可以是无孔密实的涂覆层。

根据本发明，所述至少一面的双向拉伸涂覆层可以是多孔的涂覆层，也可以是无孔密实的涂覆层。

优选地，所述隔膜至少一面涂覆层为无孔密实的涂覆层时，用作锂硫电池的隔膜，所述无孔密实的涂覆层能阻止锂硫电池中的多硫化物阴离子循环过程中的穿梭，减弱“飞梭效应”导致的容量迅速衰减，改善锂硫电池的循环性能。

本发明的第五个方面是提供一种气体分离膜，所述气体分离膜包括上述的复合聚丙烯微孔膜。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜包括双向拉伸的聚丙烯微孔基底层和位于所述基底层至少一面的单向拉伸涂覆层。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜还包括位于所述基底层至少一面的双向拉伸涂覆层。

优选地，所述复合聚丙烯微孔膜还包括在所述基底层和单向拉伸涂覆层之间的至少一面的双向拉伸涂覆层。

根据本发明，制备所述涂覆层的涂覆液的主要组分为对气体具有不同扩散系数的材料。

优选地，所述对气体具有不同扩散系数的材料包括硅橡胶、聚酰亚胺、聚砜、聚苯醚、醋酸纤维素等高分子。

根据本发明，所述气体分离膜可以用于制备具有气体分离功能层的气体分离膜。

本发明的第六个方面是提供一种制备上述复合聚丙烯微孔膜的装置，所述装置包括上料挤出系统、流延铸片系统、纵向拉伸系统、第二涂布系统和横向拉伸系统；

所述上料挤出系统通过流延铸片系统与纵向拉伸系统相连，所述纵向拉伸系统通过第二涂布系统与横向拉伸系统连接。

根据本发明，所述上料挤出系统包括上料机、螺杆挤出机、第一熔体管道、过滤器和第二熔体管道；

优选地，所述第二熔体管道与流延铸片系统相连；

优选地，所述上料机位于所述螺杆挤出机的进料口的上方；所述螺杆挤出机通过第一熔体管道与过滤器相连；所述过滤器通过第二熔体管道与流延铸片系统相连；

优选地，所述第一熔体管道中还设置有计量泵；

根据本发明，所述流延铸片系统包括模头和铸片辊；

优选地，所述模头选自厚度可自动调节的摸头；所述铸片辊选自温度精确控制的铸片辊；

根据本发明，所述装置还包括第一涂布系统。

根据本发明，所述第一涂布系统设置于流延铸片系统与纵向拉伸系统之间。

根据本发明，所述第一涂布系统包括第一涂布构件；

根据本发明，所述第二涂布系统包括第二涂布构件；

根据本发明，所述纵向拉伸系统包括温度精确控制的预热、拉伸和热定型辊组。

根据本发明，所述横向拉伸系统包括轨道、链铗、烘箱和传动机构。

根据本发明，所述装置还包括牵引收卷系统，其目的是将制备得到的复合聚丙烯微孔膜经过所述牵引收卷系统得到成卷的复合聚丙烯微孔膜。

根据本发明，所述装置还包括测厚反馈控制系统。所述测厚反馈控制系统包括测厚仪和控制系统；所述测厚仪对膜的厚度进行在线测量，并通过控制系统控制可自动调节模头，实现对聚丙烯微孔膜厚度的自动控制。

根据本发明，所述测厚反馈控制系统包括第一测厚反馈控制系统和第二测厚反馈控制系统。

根据本发明，所述第一测厚反馈控制系统设置于流延铸片系统与纵向拉伸系统之间。

优选地，所述第一测厚反馈控制系统设置于第一涂布系统与纵向拉伸系统之间。

根据本发明，所述第二测厚反馈控制系统设置于横向拉伸系统之后。

优选地，所述第二测厚反馈控制系统设置于横向拉伸系统与牵引收卷系统之间。

根据本发明，所述第一测厚反馈控制系统包括膜片测厚仪，其目的是对未经拉伸的膜片的厚度进行测量和控制或对至少一面涂布有涂覆液的未经拉伸的膜片的厚度进行测量和控制。

根据本发明，所述第二测厚反馈控制系统包括薄膜测厚仪，其目的是对经过拉伸的薄膜的厚度进行测量和控制。

根据本发明，所述装置还包括自动控制系统；

根据本发明，所述自动控制系统包括压力和温度控制模块、plc、变频器、传感器，用于实现对装置的温度、压力、张力和速度等进行控制。

本发明的第七个方面是提供一种复合聚丙烯微孔膜的制备方法，其是采用上述的装置制备得到的。

根据本发明，所述制备方法包括如下步骤：

a)将含能够促进β晶型形成的成核剂的聚丙烯经上料机进入螺杆挤出机熔融，熔体经第一熔体管道流经计量泵，准确计量后，经过滤器过滤后进入第二熔体管道；

b)将步骤a)的熔体经模头流延到铸片辊上结晶形成高β晶的膜片；

c)将步骤b)的高β晶的膜片从铸片辊上剥离；

任选地，经第一涂布系统将涂覆液涂布到膜片的一侧或两侧表面；

任选地，将高β晶的膜片经膜片测厚仪监测，测得未经拉伸的膜片的厚度或至少一面涂布有涂覆液的未经拉伸的膜片的厚度；

d)将步骤c)的未经拉伸的膜片或一侧或两侧表面涂布有涂覆液的未经拉伸的膜片经过纵向拉伸系统得到纵向拉伸的膜片；

e)经第二涂布系统将涂覆液涂布到步骤d)的纵向拉伸的膜片的一侧或两侧表面；

f)将步骤e)的膜片经过横向拉伸系统得到横向拉伸的膜片，制备得到所述复合聚丙烯微孔膜。

根据本发明，所述制备方法还包括如下步骤：

g)将步骤f)的复合聚丙烯微孔膜经过牵引收卷系统得到成卷的复合聚丙烯微孔膜；

任选地，在经牵引收卷系统之前，经薄膜测厚仪监测复合聚丙烯微孔膜的厚度。

根据本发明，所述涂覆液涂布可以采用现有技术中已知的任一种方式实施，例如采用喷涂、刮涂、凹版涂布等方式实施。

本发明的有益效果：

1.本发明提供了一种复合聚丙烯微孔膜及其制备方法和用途，所述制备方法是在双向拉伸聚丙烯微孔膜的制备过程中在膜片一侧或两侧表面通过涂布系统引入涂覆层，涂覆层经在纵/横两个方向或仅在横向方向上拉伸，实现所述复合聚丙烯微孔膜的制备。采用本发明的方法简化了复合聚丙烯微孔膜的生产工艺，提升了聚丙烯微孔膜的性能。所述复合聚丙烯微孔膜用于锂电池中，由于涂覆层是能和电解液形成凝胶的聚合物或组合物，能提高锂电池的循环和安全性能。所述复合聚丙烯微孔膜用于气体分离，由于涂覆层对不同气体的渗透系数不同，可以实现不同气体的分离和富集。

2.本发明还提供了一种制备复合聚丙烯微孔膜的装置，所述装置包括上料挤出系统、流延铸片系统、纵向拉伸系统、第二涂布系统、横向拉伸系统；所述装置可以制备得到性能参数较好的复合聚丙烯微孔膜，且所述方法工艺简单，制备方便，适用于工业化生产。

3.本发明还提供一种锂电池隔膜和一种气体分离膜，所述锂电池隔膜包括上述的复合聚丙烯微孔膜；所述气体分离膜包括上述的复合聚丙烯微孔膜；所述复合聚丙烯微孔膜用于锂电池中作为隔膜应用时，涂覆层在电解液中能形成凝胶、改善电解液对隔膜的浸润性或提高聚丙烯微孔基底层的耐热性能。所述复合聚丙烯微孔膜用于气体分离时，涂覆层对不同气体的透过系数不同，可以实现气体的分离和富集。

附图说明

图1为本发明所述的制备复合聚丙烯微孔膜的装置；

其中，1为上料机；2为螺杆挤出机；3为计量泵；4为过滤器；5为第二熔体管道；6为模头；7为铸片辊；8为第一涂布构件；9为膜片测厚仪；10为纵向拉伸系统；11为第二涂布构件；12为横向拉伸系统；13为薄膜测厚仪；14为牵引收卷系统；15为自动控制系统。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外，应理解，在阅读了本发明所记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。

实施例1

将熔融指数为2.5g/10min的均聚聚丙烯树脂与占均聚聚丙烯树脂0.03wt％的聚丙烯β晶成核剂n,n-二环己基-2,6萘二酰胺混合均匀，通过上料机1加入到单螺杆挤出机2中，在温度为160-230℃熔融后，由计量泵3计量，经过过滤器4后经第二熔体管道5进入到t型模头6挤出，在铸片辊7上冷却，得到含β晶成核剂的聚丙烯膜片。所述含β晶成核剂的聚丙烯膜片的厚度为140微米。

该膜片经过膜片测厚仪9进入纵向拉伸系统10，在100℃下进行4.5倍纵向拉伸得到纵向拉伸膜片。

纵向拉伸膜片经第二涂布系统在两侧涂布固含量为25wt％的聚甲基丙烯酸甲酯水分散体，干燥后涂层厚度为6微米。经涂布的纵向拉伸膜片进入横向拉伸系统在135℃下进行3.0倍横向拉伸，得到表面具有多孔结构的聚甲基丙烯酸甲酯的双面涂布的复合聚丙烯微孔膜。

所述涂覆层的厚度为2微米；所述复合聚丙烯微孔膜的厚度为20微米。

将上述制备得到的复合聚丙烯微孔膜用作锂离子电池隔膜时，所述隔膜对锂离子电池电解液的浸润性和吸液率均较单层聚丙烯隔膜有明显的提高。

实施例2

实施例2同实施例1，区别仅在于，纵向拉伸膜片经涂布系统(ii)在一侧表面涂布nafion溶液(购买自杜邦公司)，干燥后涂层厚度为3微米，经横向拉伸得到一侧表面为无孔密实结构的nafion的单面涂布的复合聚丙烯微孔膜。

所述涂覆层的厚度为1.0微米；所述复合聚丙烯微孔膜的厚度为19微米。

将上述制备得到的复合聚丙烯微孔膜用作锂硫电池隔膜时，由于表面的nafion层为无孔密实结构，溶于电解液中的多硫化物无法穿过隔膜进行传输，而锂离子能够与nafion中的磺酸根结合而进行传输，因此复合聚丙烯微孔膜能够减缓锂硫电池中多硫化物的“飞梭效应”而提高锂硫电池的循环性能。

实施例3

实施例3同实施例1，区别仅在于，纵向拉伸膜片经第二涂布系统在一侧表面涂布聚二甲基硅氧烷的二甲苯溶液，干燥后涂层厚度为6微米，经横向拉伸得到一侧表面为无孔密实结构的聚二甲基硅氧烷的单面涂布的复合聚丙烯微孔膜。

所述涂覆层的厚度为2微米；所述复合聚丙烯微孔膜的厚度为20微米。

将上述制备得到的复合聚丙烯微孔膜用作气体分离膜，渗透汽化分离乙醇/水溶液，取得了很好的分离效果。

实施例4

一种制备实施例1-3中所述的复合聚丙烯微孔膜的装置，所述装置包括上料挤出系统、流延铸片系统、纵向拉伸系统、第二涂布系统和横向拉伸系统；

所述上料挤出系统通过流延铸片系统与纵向拉伸系统相连，所述纵向拉伸系统通过第二涂布系统与横向拉伸系统连接。

在本发明的一个优选实施方式中，所述上料挤出系统包括上料机1、螺杆挤出机2、第一熔体管道、过滤器4和第二熔体管道5；

所述第二熔体管道5与流延铸片系统相连；所述上料机1位于所述螺杆挤出机2的进料口的上方；所述螺杆挤出机2通过第一熔体管道与过滤器4相连；所述过滤器4通过第二熔体管道5与流延铸片系统相连；所述第一熔体管道中还设置有计量泵3；

在本发明的一个优选实施方式中，所述流延铸片系统包括模头6和铸片辊7；所述模头6选自厚度可自动调节的摸头；所述铸片辊7选自温度精确控制的铸片辊。

在本发明的一个优选实施方式中，所述装置还包括第一涂布系统；所述第一涂布系统设置于流延铸片系统与纵向拉伸系统之间；所述第一涂布系统包括涂布构件8；所述第二涂布系统包括第二涂布构件11；

在本发明的一个优选实施方式中，所述纵向拉伸系统10包括温度精确控制的预热、拉伸和热定型辊组；所述横向拉伸系统12包括轨道、链铗、烘箱和传动机构。

在本发明的一个优选实施方式中，所述装置还包括牵引收卷系统14。

在本发明的一个优选实施方式中，所述装置还包括测厚反馈控制系统；所述测厚反馈控制系统包括测厚仪和控制系统；所述测厚仪对膜的厚度进行在线测量，并通过控制系统控制可自动调节模头，实现对聚丙烯微孔膜厚度的自动控制。

在本发明的一个优选实施方式中，所述测厚反馈控制系统包括第一测厚反馈控制系统和第二测厚反馈控制系统；

所述第一测厚反馈控制系统设置于流延铸片系统与纵向拉伸系统之间；所述第一测厚反馈控制系统设置于第一涂布系统与纵向拉伸系统之间；所述第二测厚反馈控制系统设置于横向拉伸系统之后；所述第二测厚反馈控制系统设置于横向拉伸系统与牵引收卷系统14之间。

所述第一测厚反馈控制系统包括膜片测厚仪9；所述第二测厚反馈控制系统包括薄膜测厚仪13，其目的是对经过拉伸的薄膜的厚度进行测量和控制。

在本发明的一个优选实施方式中，所述装置还包括自动控制系统15；所述自动控制系统15包括压力和温度控制模块、plc、变频器、传感器。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。