摩擦系數小的隔膜的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種摩擦系數小的隔膜的制備方法，包括如下步驟：(1)將聚烯烴樹脂、潤滑劑及其他添加劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物；(2)將混合物加入到流延擠出裝置中進行鑄片，制備得流延基膜；(3)將制備好的流延基膜放入恒溫烘箱中進行熱處理；(4)熱處理完成后，將熱處理基膜進行縱向拉伸，制備得具有微孔結構且性能合格的微孔隔膜。本發明專利技術具有加工出的隔膜具有卷芯后從卷針上拔下的過程容易、不易出現卷芯端面不齊的優點。

【技術實現步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術公開了一種，包括如下步驟：(1)將聚烯烴樹脂、潤滑劑及其他添加劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物；(2)將混合物加入到流延擠出裝置中進行鑄片，制備得流延基膜；(3)將制備好的流延基膜放入恒溫烘箱中進行熱處理；(4)熱處理完成后，將熱處理基膜進行縱向拉伸，制備得具有微孔結構且性能合格的微孔隔膜。本專利技術具有加工出的隔膜具有卷芯后從卷針上拔下的過程容易、不易出現卷芯端面不齊的優點?！緦＠f明】
本專利技術涉及鋰離子二次電池，尤其是涉及一種通過在聚合物加工成型前加入潤滑 齊IJ，并經過原料混合、熔融、流延鑄片、熱處理及拉伸的過程制得摩擦系數小的隔膜的方法。
技術介紹
隨著用電器具的快速發展，人們對提供動力的鋰電池的性能要求也越來越苛刻， 對鋰電池的安全性能要求尤其高。其中在鋰電池卷繞的過程中發現，由于隔膜與卷針之間 的摩擦力較大，經常出現卷芯很難從卷針上拔下的情況，而且拔下后的卷芯很容易出現隔 膜撕裂、卷芯端面不齊、卷芯螺旋等現象，此類問題嚴重影響了鋰電池的性能，并且在后期 的使用過程中有可能發生內短路現象，存在一定的安全隱患。 隔膜與卷針之間摩擦力較大是造成將卷芯拔針困難的主要原因之一，表面粗糙的 隔膜，測得其與卷針之間的摩擦系數偏大。然而，表面粗糙度不夠的隔膜，由于隔膜表面相 對光滑，將卷芯拔下的過程中，又會使得卷芯內部層與層之間發生錯位而導致卷芯端面不 齊、螺旋等缺陷。為了能夠解決上述問題，在隔膜的選擇過程中，需要對隔膜表面的摩擦系 數進行一定范圍的限定。 隔膜制成的過程中，原料（主要為聚烯烴類）在熔融后通常具有較大的粘度，在加 工過程中，粘度較大的聚合物熔體流經流道、模頭等，必定會與加工機械表面產生較大的摩 擦，而有些摩擦對聚合物的加工成型是非常不利的，這些摩擦降低了熔體流動性的同時，還 使得加工成型后的隔膜表面變得比較粗糙。
技術實現思路
為克服上述缺點，本專利技術提供一種通過在聚合物加工成型前加入潤滑劑，并經過 原料混合、熔融、流延鑄片、熱處理及拉伸的過程，制得摩擦系數小的隔膜的方法。 本專利技術的目的是通過以下技術措施實現的，一種， 包括如下步驟： (1)將聚烯烴樹脂、潤滑劑及其他添加劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物； (2)將混合物加入到流延擠出裝置中進行鑄片，制備得流延基膜； (3)將制備好的流延基膜放入恒溫烘箱中進行熱處理； (4)熱處理完成后，將熱處理基膜進行縱向拉伸，制備得具有微孔結構且性能合格 的微孔隔膜。 作為一種優選方式，步驟（1)中潤滑劑為硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酰胺、 高沸點石蠟、微晶石蠟、PP蠟、PE蠟中的一種或多種的組合。 作為一種優選方式，步驟（1)中潤滑劑為硬脂酸鈣和PP蠟兩種加工助劑的混合 物，硬脂酸鈣的用量為0. 1-1. Ophr，PP蠟的用量為0. 1-1. Ophr，攪拌混料機的攪拌速度為 500-6000rpm，攪拌時間為 5-30min。 作為一種優選方式，步驟（2)中擠出機溫度為90-230°C，模頭溫度為190-240°C， 流延輥溫度為30-105°C，流延基膜的厚度為10-30 μ m。 作為一種優選方式，步驟（3)中烘箱熱處理的溫度為l〇〇°C -160°c，熱處理時間為 100_500min。 作為一種優選方式，步驟⑷中的拉伸過程溫度為30-150°C，拉伸比例為 0· 5-3· 5〇 作為一種優選方式，制備的微孔隔膜MD方向和TD方向的靜摩擦系數均為 0· 15-0. 45。 作為一種優選方式，所述基材為聚丙烯（PP)、聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)和聚乙烯 (PE)的復合膜、聚酰亞胺或無紡布中的一種。 作為一種優選方式，制備的微孔隔膜的厚度在10-60μπι之間，孔隙率在 30 % -60 %之間，平均孔徑大小在0. 01 μ m-2 μ m之間。 本專利技術提供了一種，所得隔膜摩擦系數在一個合適 的范圍內（靜摩擦系數在0. 15-0. 45范圍內），用該種隔膜制成卷芯，卷芯從卷針上拔下的 過程較為容易，不易出現卷芯端面不齊等現象，為鋰電池的生產加工提供了便利條件。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1對比例隔膜MD方向摩擦系數測定曲線圖； 圖2對比例隔膜TD方向摩擦系數測定曲線圖； 圖3實施例隔膜MD方向摩擦系數測定曲線圖； 圖4實施例隔膜TD方向摩擦系數測定曲線圖； 圖5隔膜摩擦系數測試裝置結構示意圖。 【具體實施方式】 下面對本專利技術作進一步詳細說明。 -種，包括如下步驟： (1)將聚烯烴樹脂、潤滑劑及其他添加劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物； (2)將混合物加入到流延擠出裝置中進行鑄片，制備得流延基膜； (3)將制備好的流延基膜放入恒溫烘箱中進行熱處理； (4)熱處理完成后，將熱處理基膜進行縱向拉伸，制備得具有微孔結構且性能合格 的微孔隔膜。 本專利技術中，潤滑劑可選用硬脂酸鈣、乙撐雙硬脂酰胺、硬脂酰胺、高沸點石蠟、微晶 石蠟、PP蠟、PE蠟等聚烯烴類常用潤滑劑中的一種或多種具有潤滑作用的助劑。 其中，加入潤滑劑的意義在于：（1)降低聚合物熔體分子之間的摩擦。潤滑劑在聚 合物熔體中的狀態類似于增塑劑，它在某種程度上降低了大部分分子之間的相互作用力。 潤滑劑和聚合物長鏈分子間結合的過程中，它們可能產生類似于滾動軸承的作用，因此其 自身能在熔體流動方向上排列，從而互相滑動，使得內摩擦力降低。也就是說，聚合物產生 形變時，因為潤滑劑的作用，分子鏈間發生相對滑移和旋轉，從而使聚合物分子間的內摩擦 減小，流動性增大，提高口模分離的能力。并且在此過程中，潤滑劑的加入不會對聚合物的 Tg和強度等有明顯影響。（2)降低物料與加工設備表面的摩擦。聚合物熔體在加工的過程 中，因為潤滑劑的作用，可防御熔體與加工設備之間的粘附，從而提高成品表面的光滑性。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，潤滑劑優選 硬脂酸鈣和PP蠟兩種加工助劑的混合物，硬脂酸鈣的用量為〇. 1-1. 〇phr，PP蠟的用量為 0. 1-1. Ophr，攪拌混料機的攪拌速度為500-6000rpm，攪拌時間為5_30min。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，步驟（2)中 擠出機溫度為90-230°C，模頭溫度為190-240°C，流延輥溫度為30-105°C，流延基膜的厚度 為 10-30 μ m。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，步驟（3)中 烘箱熱處理的溫度為l〇〇°C -160°C，熱處理時間為100-500min。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，步驟（4)中 的拉伸過程溫度為30-150°C，拉伸比例為0. 5-3. 5。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，制備的微孔 隔膜MD方向和TD方向的靜摩擦系數均為0. 15-0. 45。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，基材為聚丙 烯（PP)、聚乙烯（PE)、聚丙烯（PP)和聚乙烯（PE)的復合膜、聚酰亞胺或無紡布中的一種。 本專利技術的，在前面技術方案的基礎上，制備的微孔 隔膜的厚度在10-60 μ m之間，孔隙率在30% -本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種摩擦系數小的隔膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：(1)將聚烯烴樹脂、潤滑劑及其他添加劑通過攪拌混料機攪拌均勻，得到混合物；(2)將混合物加入到流延擠出裝置中進行鑄片，制備得流延基膜；(3)將制備好的流延基膜放入恒溫烘箱中進行熱處理；(4)熱處理完成后，將熱處理基膜進行縱向拉伸，制備得具有微孔結構且性能合格的微孔隔膜。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亞男，陳秀峰，
申請(專利權)人：深圳市星源材質科技股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44