[发明专利]微孔薄膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微孔薄膜的制备方法，尤其涉及一种干法制备微孔薄膜的制备方法。

背景技术

微孔薄膜已经广泛应用于各种领域，如空气净化、水处理用的过滤膜、气体交换膜、内脏透析膜、电池隔膜等等。微孔薄膜在电池尤其是锂离子电池中的应用变得越来越重要。隔膜在锂离子电池中起到隔离电池正负极，从而防止电池两极间的接触所致的短路，同时电解液或离子可以自由穿越。由于锂离子电池一般采用高活性的有机溶剂作为电解液，较佳的选择对有机溶剂具有低反应活性和成本较低的聚烯烃树脂作为电池的隔膜材料。对于聚烯烃薄膜的制备，目前已研究出多种实验室制备方法，但是作为隔膜材料的微孔薄膜的制备方法，目前工业化的方法主要有干法与湿法，湿法制备过程需加入有机溶剂，因此相比于湿法，干法制备微孔薄膜工业简单，制备过程不使用溶剂，有利用环境保护。为了使薄膜具备所需要的性能，往往将制备好的薄膜进行表面改质，例如将制备好的聚丙烯微孔薄膜添加脂肪胺类表面活性剂进行改性，使聚丙烯微孔薄膜具有快速的吸水能力，以具备良好的渗透性。请参照图1，现有的干法制备微孔薄膜的步骤包括S10冷拉伸与S20热拉伸，采用辊轮210对薄膜进行S10冷拉伸的步骤之后，再将进过冷拉伸的薄膜置于干燥箱20中采用辊轮220进行S20热拉伸的步骤得到微孔薄膜，在完成微孔薄膜制备之后再进行薄膜表面改质的工艺。现有的这种制备微孔薄膜的方法生产过程时间长，工业生产效率无法进一步提升，生产成本无法降低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种微孔薄膜的制备方法，于薄膜进行热拉伸之前进行薄膜表面的改质，使得热拉伸过程对改质具有促进作用，无需额外增加热处理步骤，不仅缩减制程的步骤，大大缩短制备的时间，将微孔薄膜制备与改质一起完成。

本发明的目的在于提出一种微孔薄膜的制备方法，其包含以下步骤：将制备原料加入挤出机，制备原生膜。然后将上述原生膜进行退火处理。再将上述经过退火处理的薄膜浸入改质溶液中进行冷拉伸；或者将上述经过退火处理的薄膜先进行冷拉伸，然后将经过冷拉伸的薄膜浸入改质溶液。接着，将上述浸入改质溶液中的薄膜从改质溶液中取出后进行热拉伸。

于本发明一较佳实施例中，该微孔薄膜的孔径为0.1μm～1μm。

于本发明一较佳实施例中，该制备原料为聚丙烯、聚乙烯、尼龙或聚4-甲基戊烯。

于本发明一较佳实施例中，该改质溶液由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、硅烷偶合剂或丙烯酸单体溶于极性溶剂中制得。

于本发明一较佳实施例中，该改质溶液由脂肪胺阳离子表面活性剂溶于极性溶剂中制得。

于本发明一较佳实施例中，该退火处理的温度为110℃～150℃，该退火处理的时间为1min～60min。

于本发明一较佳实施例中，该冷拉伸为单向拉伸，该冷拉伸的温度为-10℃～30℃，拉伸比为10％～50％。

于本发明一较佳实施例中，该热拉伸为单向拉伸，该热拉伸的温度为100℃～145℃，拉伸比为50％～200％。

于本发明一较佳实施例中，将薄膜浸入改质溶液的步骤包括利用辊轮滚压薄膜的上下表面。

于本发明一较佳实施例中，冷拉伸与热拉伸是采用辊轮对薄膜进行拉伸。

综上所述，本发明于薄膜进行热拉伸之前进行薄膜表面的改质，不仅缩减制程的步骤，大大缩短制备微孔薄膜的时间，一起完成微孔薄膜制备与改质。

附图说明

图1现有的干法制备微孔薄膜的示意图；

图2为本发明第一实施例的微孔薄膜的制备方法的步骤流程图；

图3为本发明第二实施例的微孔薄膜的制备方法的步骤流程图；

图4为本发明一种制备聚丙烯微孔薄膜方法的部分步骤示意图；

图5为本发明另一种制备聚丙烯微孔薄膜方法的部分步骤示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。