[发明专利]一种高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜及其制备方法，所述方法包括以下步骤：a)、多层共挤出膜管：膜管的多层结构为聚酯/粘结剂/(聚酰胺)_n；b)、共挤出后进行快速冷却至室温；c)、双向拉伸：冷却后的膜管加温至70‑120℃后双向拉伸，拉伸比为：纵向2.5‑4.0；横向：3.0‑4.0；d)、热处理：拉伸后的膜管经牵引辊压平后在保持纵向和横向张力的情况下进行退火热处理；e)、收卷：将热处理后的薄膜冷却，并进行裁剪、收卷得到成品。本发明的高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜耐腐蚀、冷冲压成型性能优异，适用于新能源汽车电池包装应用要求的外层材料。

技术领域

本发明属于包装薄膜技术领域，涉及一种高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜及其制备方法，以及包含其的一种铝塑复合膜。

背景技术

目前，锂离子电池是常用的二次电池，在3C领域获得了广泛的应用，随着电动汽车的发展，对于锂离子电池的外包装材料提出了更高的要求。目前所使用的锂离子电池外包装材料为复合材料，其结构组成为：外层基材层、金属阻隔层、热封层组成。其中外层基材膜要求具有好的延伸率、韧性、抗拉强度、各项同性，应克服以下问题：

①、由于锂离子电池采用的成型方式为冷成型，因此在成型过程中，三种性能不同的材料易发生层间剥离，特别是外层基材层与金属阻隔层之间，且金属阻隔层在冷成型过程中易产生缺陷；

②、外包装膜进行热封工序时，温度180-200℃，时间2-3s，在此条件下易发生外层基材层与金属阻隔层的层间剥离；

③、锂电池在高温高湿的条件下使用，外层基材膜直接接触极端恶劣的环境，易发生层间剥离。

另外，外层基材膜保护中间层金属阻隔层不受划伤，在加工过程中应能够连续操作而不破坏外观，防止在使用过程中外力对电池的损伤，在电池的使用过程中进行保护内部，避免由于跌落等对电池造成的冲击震荡。锂电池用外包装的外层基材膜一般采用尼龙膜薄膜，但由于现有的尼龙膜本身材料性能决定其易吸潮，不耐腐蚀，难以满足锂电池用外包装的外层基材膜的要求。

中国专利(公开号CN107825794A)公开了一种表层为聚酯的双向拉伸尼龙共挤膜及其制备方法，采用流延法+双向拉伸的工艺，不管是同步拉伸还是异步拉伸，在纵向和横向两个方向上取向会有不同，就会使聚酰胺薄膜在纵向与横向机械强度不统一，而锂离子电池领域应用的聚酰胺薄膜需要在纵向与横向机械强度统一，防止在冷成型过程中因为纵向与横向机械强度不统一产生的剥离风险。

发明内容

因此，针对现有技术中锂离子电池外包装材料尼龙膜作为外层基材层与金属阻隔层易发生层间剥离，易吸潮，不耐腐蚀，难以满足要求的技术问题，本发明的目的在于提供一种高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜及其制备方法，所述的高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜耐腐蚀、冷冲压成型性能和复合性能优异，适用于新能源汽车电池包装应用要求的外层材料。

本发明的高抗冲双向拉伸聚酯/聚酰胺薄膜的制备方法包括步骤：

a)、多层共挤出膜管：按重量计，将10％-20％的聚酯、10％-15％的粘结剂和65％-80％的聚酰胺通过多台挤出机分别熔融后共挤出结构为聚酯/粘结剂/(聚酰胺)_n的多层薄壁膜管，膜管的厚度为100-400μm，n＝2～5；

b)、共挤出后进行快速冷却至室温，让膜管处于高度无定形态，以利于双向拉伸；

c)、双向拉伸：冷却后的膜管加温至70-120℃后双向拉伸，拉伸比为：纵向2.5-4.0；横向：3.0-4.0；拉伸后面积：拉伸前面积为10:1～16:1；

d)、热处理：拉伸后的膜管经牵引辊压平后在保持纵向和横向张力的情况下，采用平板加热法进行退火热处理，热处理温度为80-230℃；

e)、收卷：热处理后的薄膜冷却后裁剪、收卷得到成品。