[发明专利]超薄、高强度聚烯烃微多孔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种聚烯烃微多孔膜，所述聚烯烃微多孔膜包含分子量为10万～80万的聚乙烯，且具有5～100μm的厚度，100～600秒/100cc的透气性，和20％～70％的孔隙率；

优选，所述聚烯烃微多孔膜在TD和MD方向的热收缩率均为2％或2％以下；

还优选，所述聚烯烃微多孔膜在室温下测定的穿刺强度为300gf以上，且在MD方向及TD方向中任何一个方向的拉伸强度均为170Mpa以上。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃微多孔膜，所述微多孔膜由分子量为10万～80万的聚乙烯组成。

3.一种制备权利要求1-2中任一项所述聚烯烃微多孔膜的方法，所述方法依次包括以下步骤：

1)将聚烯烃树脂、成孔剂以及任选的添加剂混合，在所述聚烯烃树脂的熔点+30～100℃的温度下熔融得到混炼溶液，其中所述聚烯烃树脂包含分子量为10万～80万的聚乙烯；

2)将所述混炼溶液从模头挤出，并且在30～80℃范围的温度下冷却形成含成孔剂的流延厚片；

3)将所述流延厚片拉伸得到含成孔剂的基膜；

4)将所述基膜经有机溶剂萃取、干燥后形成不含成孔剂的基膜；

5)将所述不含成孔剂的基膜在MD和TD的至少一个方向再次拉伸；

6)将步骤5)得到的微多孔膜在60-140℃条件下进行热定型处理，得到所述聚烯烃微多孔膜，

优选，拉伸步骤3)中的所述拉伸为异步双向拉伸或同步双向拉伸；

还优选，萃取干燥步骤4)中在用有机溶剂萃取除去成孔剂的同时，以0％以上且小于20％的范围对膜进行沿TD方向拉伸固定；

还优选，步骤5)中所述再次拉伸的拉伸倍数设定为0～0.1％倍。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述成孔剂与聚烯烃树脂的质量比为2：8至9:1。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中所述成孔剂为石蜡油、烷烃化合物、酯类化合物、正十二烷醇、油醇和十八烷醇中的一种或多种，且所述有机溶剂为易挥发性氯代烃类化合物，所述任选的添加剂为抗氧化剂、紫外线吸收剂、抗粘连剂、颜料、染料和无机填充材料中的一种或多种。

6.一种生产权利要求1-2中任一项所述聚烯烃微多孔膜的装置，该生产装置包括：

a)双轴挤出机，该双轴挤出机含有直接挤压系统，用于实现聚烯烃树脂、成孔剂以及任选的添加剂的高速混炼和均匀分散，并有效地控制树脂温度；

b)流延机，该流延机与所述双轴挤出机连接，包括冷却辊和夹持辊，用于将来自所述双轴挤出机的混炼物冷却，以得到凝胶状成形物；

c)第一拉伸装置，该拉伸装置与所述流延机连接，用于将所述凝胶成形物拉伸得到拉伸片；

d)萃取干燥装置，该萃取干燥装置与所述拉伸装置连接，包括萃取槽和干燥机，用于从来自所述第一拉伸装置的所述拉伸片中除去成孔剂并干燥，形成不含成孔剂的基膜；

e)第二拉伸装置，该第二拉伸装置与萃取干燥装置连接，用于将来自萃取干燥装置的所述不含成孔剂的基膜在至少一轴方向再次拉伸；

f)热处理机，该热处理机与第二拉伸装置连接，用于将来自第二拉伸装置的膜热处理定型，以得到所述聚烯烃微多孔膜；

g)卷取机，该卷取机与热处理机连接，包含卷取辊，用于将来自所述热处理机的聚烯烃微多孔膜卷取成卷，

优选，所述e)第二拉伸装置和f)热处理机集成在一起；

还优选，所述d)萃取干燥装置和e)第二拉伸装置集成在一起。

7.根据权利要求6所述的装置，其中c)第一拉伸装置为双轴拉伸装置，且所述生产装置还包括：

h)厚度控制系统，该厚度控制系统包括双轴拉伸测试装置及快速反馈控制系统，用于自动检测和控制膜的厚度，

所述生产装置的双轴挤出机含有注入泵，与快速反馈控制系统连接，用于将混炼物无脉动的稳定注入到快速反馈控制系统。

8.一种电池隔膜，所述电池隔膜包含根据权利要求1-2中任一项所述的聚烯烃微多孔膜。

9.一种锂电池，所述锂电池包含根据权利要求1-2中任一项所述的聚烯烃微多孔膜作为电池隔膜。