[发明专利]一种阻燃有机/无机复合隔膜的制备方法

权利要求书

1. 一种阻燃有机/无机复合隔膜的制备方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

（1）六边形磷酸锆的制备：

在水热反应釜中，采用时间-温度-浓度控制方法制备具有稳定六边形结构的磷酸锆；

（2） 磷酸锆有机化：

使用有机剥离剂将六边形片状磷酸锆剥离，并在磷酸锆表面加入有机链段形成亲有机相的活性磷酸锆；

（3）涂覆浆料的配置：

有机化磷酸锆溶液与粘结剂溶液直接混合并搅拌，配制涂覆浆料；其中，有机化磷酸锆与粘结剂的质量比为10～200:1； 

（4）有机/无机复合隔膜的制备：

将所述涂覆浆料涂覆在聚烯烃微孔隔膜表面，干燥，得到所述有机/无机复合隔膜。

2.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（1）中，六边形磷酸锆的制备方法为：将质量比1:1~15的氧氯化锆与磷酸混合均匀后倒入高压反应釜中，在140~240℃的烘箱内反应12~48小时，反应后冷却至室温，水洗至中性，在80℃烘箱内干燥获得初始六边形磷酸锆粉末。

3.如权利要求2所述的的制备方法，其特征在于：所述氧氯化锆与磷酸的质量比为1:5~13，反应温度为150~190℃，反应时间为20~30小时。

4.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（2）中，磷酸锆有机化的步骤为：将磷酸锆分散在碱性溶液中，预分散0.2~2小时后，采用有机剥离剂剥离磷酸锆，剥离时磷酸锆与有机剥离剂的质量比为0.2~1.5：1，剥离时间为12~24小时，反应后，稀释有机化磷酸锆溶液至pH值为8~10；所述的碱性溶液是甲胺、乙胺、三乙胺、乙二胺、苯胺或它们的混合物，所述的有机剥离剂是十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基硫酸氢铵、十八烷基碳酸胺、十八烷基碳酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基醋酸钠中的一种或几种的混合物。

5.如权利要求4所述的的制备方法，其特征在于：所述的碱性溶液为乙胺或苯胺或它们的混合物，所述的乙胺与苯胺混合物的质量比为1~10:1；所述的预分散时间为1~1.5小时；所述的有机剥离剂是十六烷基三甲基硫酸氢铵与十二烷基硫酸钠、十八烷基碳酸胺、十八烷基碳酸钠中的一种的混合物，所述的混合物中两种有机剥离剂的质量比为1~8:1；剥离时磷酸锆与有机剥离剂的质量比为0.5~0.9:1，剥离时间为15~20小时，稀释后的有机化磷酸锆的pH值为8。

6.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（3）中，粘结剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、乙基纤维素、异丙基纤维素、聚苯乙烯磺酸锂、聚氧化乙烯中的至少一种；将质量分数5~30%的粘结剂水溶液与稀释后的有机化磷酸锆溶液在室温下混合，充分搅拌5~24小时。

7.如权利要求6所述的的制备方法，其特征在于：所述粘结剂水溶液的质量分数为10~20%，搅拌时间为12小时。

8.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（3）中，所述的有机化磷酸锆与粘结剂的质量比为17~23:1。

9.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（4）中，将步骤（3）中配制的涂覆浆料涂覆在聚烯烃微孔隔膜表面的方法采用浸泡或涂布方式实现；采用浸泡的方式，即是将聚烯烃微孔隔膜直接浸泡在涂覆浆料中，其中，浸泡的时间为5～60min，聚烯烃微孔隔膜被浸泡后，取出干燥，干燥的温度为80~110℃；干燥时间为5～60min。

10.如权利要求1所述的的制备方法，其特征在于： 上述步骤（4）中，聚烯烃微孔隔膜是单层聚丙烯或高密度聚乙烯微孔隔膜、或是两层PP/PE复合的微孔隔膜、或是三层PP/PE/PP复合的微孔隔膜、或是根据热诱导相分离方法即湿法制造的聚烯烃微孔隔膜、或是根据熔体拉伸原理即干法制造的聚烯烃微孔隔膜、或是通过纺丝方法制备的聚烯烃无纺布复合微孔隔膜。