[发明专利]一种无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜及其制备方法

权利要求书

1.一种无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，包括以下质量组份的原料：聚烯烃基材0.1％～50％、无机纳米聚合物0.1％～50％、增塑剂0.1～1％、抗氧剂0.1～2％；

所述无机纳米聚合物包括以下质量组分：纳米硅溶胶20％～70％、烷氧基硅烷10％～70％、酸催化剂0.01％～5％、阴离子改性剂0.1％～10％、阻聚剂0.05％～0.2％和2％～20％水溶性溶剂。

2.根据权利要求1所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，所述烷氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二甲氧基硅烷、环氧丙氧丙基甲基二乙氧基硅烷、十二烷基甲基二甲氧基硅烷和十八烷基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，所述阻聚剂包括吩噻嗪、对苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、硝基苯中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，所述阴离子改性剂包括十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、二丁基萘磺酸钠、十二烷基二苯醚磺酸钠、硬脂酸钠、N,N-二羟乙基月桂酰胺、异构十三醇醚硫酸钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，所述无机纳米聚合物的粒径大小为10～160nm。

6.根据权利要求1所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜，其特征在于，所述隔膜孔径为10～100nm，透气率为100～500s/ml，厚度为10～60um。

7.一种如权利要求1-6任一所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将计量比的半透明流体状无机纳米聚合物、聚烯烃基材、增塑剂、抗氧剂通过双螺杆挤出机高温下共挤出，流延成型得到铸片；

S2、将步骤S1制备的铸片经双向拉伸设备纵横方向同步拉伸后热定型，即可得到由无机纳米聚合物改性的聚烯烃锂电池隔膜。

8.根据权利要求7所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述S1中双螺杆挤出机的料筒前部温度为170～220℃，中部温度为180～230℃，后部温度为190～240℃，模口温度为180～240℃，注射压力为70～140MPa，螺杆转速30～100rpm。

9.根据权利要求7所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述S2中拉伸总倍率为20～70倍，拉伸温度为100～150℃，拉伸速率为0.5～2.5mm/s，热定型温度为120～150℃，热定型时间为10～35min。

10.根据权利要求7所述的无机纳米聚合物改性聚烯烃锂电池隔膜的制备方法，其特征在于，所述无机纳米聚合物的制备过程包括如下步骤：

步骤一、室温下将烷氧基硅烷混合均匀，加入阻聚剂、阴离子改性剂充分搅拌，形成硅烷混合液；

步骤二、将纳米硅溶胶和酸催化剂搅拌均匀后逐步滴加到步骤一制备的硅烷混合液中，10min内滴加完成，搅拌后升温至45～80℃反应0.5～15h；

步骤三、将水溶性溶剂加入步骤二制备的溶液中，搅拌5～30min，升温至60～80℃后停止搅拌，并保温陈化1～72h；

步骤四、开启搅拌，同时减压蒸馏除去多余的溶剂后停止加热，自然冷却后即可获得透明或半透明状的粘稠状无机纳米聚合物。