[发明专利]一种聚丙烯多孔膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯多孔膜及其制备方法。

背景技术

聚丙烯多孔膜由于其优异的耐化学性、耐高温、机械强度高等性能，被广泛应用过滤、分离、锂离子电池隔膜等领域。

中国专利CN1525907A公开了通过聚丙烯原料和β晶成核剂一起熔融挤出，使聚丙烯冷却结晶形成β晶体，再在适合的温度条件下通过连续双轴拉伸获得连续双轴拉伸聚丙烯多孔膜，所得的聚丙烯多孔膜具有良好的抗撕裂性、较高的孔隙率，但此工艺存在设备投资较大，加工成型窗口较窄，孔径较难控制，孔径分布范围较宽的问题。

中国专利CN103464003A公开了通过热致相分离法制备聚丙烯多孔膜，具体采用磷酸三丁酯等作为稀释剂，通过双螺杆挤出机使聚丙烯和稀释剂形成均相铸膜液，并成型为中孔纤维初生丝，再经萃取去除初生丝中的稀释剂，得到聚丙烯中孔纤维多孔膜，该工艺得到的多孔膜孔径分布窄，孔径可调，但得到的多孔膜制品通量较小，且萃取过程需消耗大量有机溶剂，易造成制品污染。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种聚丙烯多孔膜及其制备方法，解决现有聚丙烯多孔膜产品性能差和加工成型困难的缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种聚丙烯 多孔膜，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、1～15重量份的相容剂、5～30重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为10～30。

优选的，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、5重量份的相容剂、5重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为14。

优选的，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、11重量份的相容剂、15重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为25。

优选的，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、13重量份的相容剂、21重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为17。

优选的，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、15重量份的相容剂、30重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为27。

优选的，所述聚丙烯树脂为等规聚丙烯、无规共聚聚丙烯中的一种或两种的混合物。

优选的，所述相容剂为丙烯酸接枝聚丙烯、甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝聚丙烯、马来酸酐接枝聚丙烯或甲基丙烯酸甲酯接枝聚丙烯中的一种或两种混合物或两种以上的混合物。

优选的，所述致孔剂为含烯酸酯有机硅聚醚共聚物、含氟有机硅聚醚共聚物中的一种或两种的混合物。

一种聚丙烯多孔膜的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚丙烯树脂、相容剂、致孔剂按比例混合后，通过螺杆挤出机混炼，

并挤出成型，得到用于制备聚丙烯多孔膜的复合物薄膜基材；

b)将步骤a)得到的复合物薄膜基材放入密封的高压发泡容器中，将高压

发泡容器升温至130～170℃，然后向高压发泡容器中通入超临界流体，使

超临界流体在高温高压下扩散进入复合物薄膜基材，扩散平衡时间为10～

60min,快速泄出高压发泡容器内的超临界流体，诱导大量泡孔在复合物基

材中形成，较低界面张力的致孔剂使聚丙烯泡孔壁破裂，最终得到聚丙烯

多孔膜。

优选的，步骤b)中的超临界流体的压力为7～30MPa，超临界流体为超临界二氧化碳或超临界氮气。

综上所述，本发明的优点：通过应用超临界流体发泡技术使聚丙烯树脂发泡膨胀，并依靠低界面张力的致孔剂使泡孔壁在生长过程中破裂连通，容易制得高通量的聚丙烯多孔膜，应用超临界流体的多孔成型技术，过程清洁无污染，含硅氧基团的致孔剂同时也是亲二氧化碳的物质，大大促进了二氧化碳在聚丙烯中的溶解度，使聚丙烯在发泡过程中得到了充分的膨胀，也利于形成高通量的聚丙烯多孔膜。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为实施例一制得的聚丙烯多孔膜孔结构的扫描电镜图；

图2为实施例二制得的聚丙烯多孔膜孔结构的扫描电镜图；

图3为实施例三制得的聚丙烯多孔膜孔结构的扫描电镜图；

图4为实施例四制得的聚丙烯多孔膜孔结构的扫描电镜图。

具体实施方式

实施例一： 

如图1所示，一种聚丙烯多孔膜，包括以下组分：100重量份的聚丙烯树脂、5重量份的相容剂、5重量份的致孔剂，其中：所述聚丙烯树脂的分子量分布值为14。