[发明专利]用于制备锂电池隔膜的超高分子量聚乙烯树脂的评价方法

说明书

本发明涉及一种制备锂电池隔膜用超高分子量聚乙烯树脂的评价方法，该方法先对超高分子量聚乙烯树脂的表观物性进行分析，得到树脂的表观参数，然后将超高分子量聚乙烯树脂进行压片制样，分析树脂的力学性能，再通过热致相分离和双向拉伸等制膜技术判断成膜性能；所述的树脂表观参数和力学性能通过多次测试计算平均值，然后与所得锂电池隔膜的性能进行对比，得到树脂表观参数和力学性能与成膜性能的对应关系，通过树脂表观参数和力学性能来判断其成膜性能。与现有技术相比，本发明具有方法简单、效果好等优点。

技术领域

本发明涉及专用树脂性能评价领域，具体涉及一种用于制备锂电池隔膜的超高分子量聚乙烯树脂的评价方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)由于其分子链长，分子量高，具有其它材料不可比拟的优异性能，主要体现在：

1)耐磨性能非常卓越，是其它塑料的5～7倍，钢铁的7～10倍，铜的27倍；

2)冲击强度极高，比PA6和PP大10倍；

3)能吸收震动冲击和防噪声；

4)摩擦系数很低(0.05～0.11)，能自润滑；

5)不易粘附异物，滑动时有优良的抗粘着性；

6)耐化学腐蚀；

7)工作范围宽，从－265℃到+80℃，都能保持很好的韧性和强度；

8)环保无毒，可循环回收。

因此，UHMWPE被广泛地应用在国防、航空航天、纺织、环保、电子、造纸、食品、化工、包装、农业、建筑、医疗、矿山、体育、娱乐等领域。UHMWPE的主要制品有纤维、隔膜、板材、管材、棒材、多孔材和异型材等。

UHMWPE树脂最早由美国Allied Chemical公司于1957年实现工业化，此后德国Hoechst公司、美国Hercules公司、日本三井石油化学公司、荷兰DSM公司、我国北京东方石油化工有限公司助剂二厂、上海化工研究院等也投入工业化生产。目前，Celanese旗下的Ticona是全球最大的UHMWPE树脂供应商，在工业界中，拥有最齐全的UHMWPE产品品级，有UHMWPE(超高分子量聚乙烯)，UHMWPE(高分子量聚乙烯)和VHMW-PE(特高分子量聚乙烯)以及和的UHMWPE注塑和螺杆挤出品级。其中GUR的特殊品级可以用来成型多孔和过滤产品，也可以作为用于油漆，涂料或基体材料改性的添加剂。Ticona公司生产的UHMWPE树脂在全球拥有较大的市场占有率。上海化工研究院在UHMWPE树脂加工方面在国内拥有较强的研发和创新能力，是国内唯一拥有从催化剂研发技术到UHMWPE树脂产业化成套技术的单位，可生产不同型号的纤维、板材等专用树脂。

UHMWPE隔膜作为锂电池隔膜中的高端产品，综合性能优异，特别在高温下熔体呈凝胶状，熔而不塌，对过度充电或者温度升高时短路、爆炸具有优良的安全保护，是动力用锂电池隔膜材料之首选。隔膜成本约占整个锂电池成本的30％～40％，投资回报率却可达到70％。近年，我国每年隔膜的消耗量约8～10亿m²，市场价值超过100亿元，随着新能源动力汽车的推广，锂电池隔膜的使用将成倍增长。

但是，目前UHMWPE锂电池隔膜专用树脂的性能指标与成膜工艺及隔膜性能之间还没有建立系统的对应关系，锂电池隔膜厂家往往通过在线试验与生产经验来评价UHMWPE树脂的成膜性。明确UHMWPE树脂的物性，开发一套合适的评价隔膜用树脂的方法将大大有利于锂电池隔膜制备以及隔膜性能的稳定，并能进一步推动UHMWPE锂电池隔膜级专用树脂的市场开发。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种方法简单、效果好的用于制备锂电池隔膜的超高分子量聚乙烯树脂的评价方法。