CN111982947A - 铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法 - Google Patents

铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，包括以下步骤：将铝塑膜加热到130℃‑180℃后进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。本发明通过在切片前对铝塑膜进行加热后冷却，然后通过对铝塑膜进行一定量的拉伸，通过扫描电子显微镜可以清晰的看到聚丙烯中各层的界面，从而可以精确的标出各层的间距，进而可以通过各层间距的大小判断铝塑膜的成型质量，提前排出不良产品。

Description

铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法
技术领域
本发明涉及铝塑膜检测技术领域，具体涉及一种铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法。
背景技术
近几年来，随着新能源汽车行业的迅速发展，对提供动力能源的电池在高比能量、高安全性方面的要求越来越高。铝塑膜具有质量轻、阻隔性和延展性好等优点，作为锂离子电池外层的保护材料对软包锂离子电池内芯材料及电解液起到了很好的保护作用。铝塑膜主要由外层的尼龙层、中间的铝箔层和内层的聚丙烯层构成，其中该聚丙烯层由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物和无规共聚聚丙烯复合而成，马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物是通过对聚丙烯(PP)进行化学改性，在非极性的大分子骨架上引入极性基团使得聚烯烃官能化，经过官能化的聚丙烯不仅保持了高结晶度、耐热、高强度等物理性能，而且提高了与其他材料的附着力；无规共聚聚丙烯中乙烯含量较低，一般为1-4％，其综合性能好，具有强度高、刚性大、耐热性能好、尺寸稳定性好、低温韧性极佳(挠曲性好)，透明性好，光泽度好等优点，因此，铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的分布情况对铝塑膜质量的好坏有着直接的关系。
目前，测量铝塑膜中聚丙烯的层厚的方法是直接对铝塑膜进行切片，经过镶嵌、研磨、抛光、浸蚀制成横截面试样，利用金相显微镜或扫描电子显微镜对其进行放大测量。但由于PP材料的各层材料均为聚丙烯类，其折射率相近，各层之间没有清晰的界面，很难在显微镜下看到界面差异，因此现有的测量方法难以精确测量聚丙烯各层结构的厚度。
发明内容
本发明针对现有技术存在之缺失，提供一种铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其能提高铝塑膜中聚丙烯的层间距的测量精确度，有效对封装前的铝塑膜质量进行及时监测，提高锂电池出厂的良品率。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，包括以下步骤：
1)预处理：将铝塑膜加热到130℃-180℃后进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；
2)拉伸变形：对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；
3)厚度测量：对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。
作为一种优选方案，步骤1)中，将铝塑膜加热到130℃-180℃后采用水骤冷的方式进行冷却。
作为一种优选方案，步骤1)中，将铝塑膜加热到150℃-160℃后采用水骤冷的方式进行冷却。
作为一种优选方案，在对铝塑膜进行拉伸时，拉伸的变形量为10～70％。
作为一种优选方案，步骤2)中，在对铝塑膜进行拉伸时，拉伸的变形量为30～50％。
作为一种优选方案，所述铝塑膜中的聚丙烯由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物和无规共聚聚丙烯复合而成。
本发明的有益效果为：通过在切片前对铝塑膜进行加热后冷却，利用铝塑膜中各层结构在高低温条件下结晶度不高的特性，从而扩大各层的力学差异，然后通过对铝塑膜进行一定量的拉伸，在拉伸的过程中结晶度大的材料会率先出现应力银纹及裂纹，改变聚丙烯的各层结构的折射率，当各层材料的折射率差异到一定程度下时，从而在各层之前形成清晰的分界线，通过扫描电子显微镜可以清晰的看到聚丙烯中各层的界面，从而可以精确的标出各层的间距，进而可以通过各层间距的大小判断铝塑膜的成型质量，提前排出不良产品。
为更清楚地阐述本发明的结构特征、技术手段及其所达到的具体目的和功能，下面结合具体实施例及附图来对本发明作进一步详细说明：
附图说明：
图1是传统测量方式下电子显微镜显示的铝塑膜截面图；
图2是本发明之实施例1的电子显微镜显示的铝塑膜截面图；
图3是本发明之实施例2的电子显微镜显示的铝塑膜截面图；
图4是本发明之实施例3的电子显微镜显示的铝塑膜截面图。
具体实施方式
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的位置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，铝塑膜主要由外层的尼龙层1、中间的铝箔层2和内层的聚丙烯层3构成，其中该聚丙烯层3由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物32和无规共聚聚丙烯31复合而成。在对铝塑膜进行切片，采用常规方式处理很难在显微镜下看到聚丙烯层3各层结构的界面差异，无法精确测量聚丙烯层3各层结构的厚度。
实施例1
本发明实施例1的步骤如下：
1)预处理：将铝塑膜加热到130℃后采用水骤冷的方式进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；所述铝塑膜中的聚丙烯由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯三层材料复合而成；
2)拉伸变形：对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；其中，拉伸的变形量为10％；
3)厚度测量：对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。
实施例2
本发明的实施例2包括以下步骤：
1)预处理：将铝塑膜加热到150℃后采用水骤冷的方式进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；所述铝塑膜中的聚丙烯由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯三层材料复合而成；
2)拉伸变形：对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；其中，拉伸的变形量为30％；
3)厚度测量：对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。
实施例3
本发明的实施例3包括以下步骤：
1)预处理：将铝塑膜加热到160℃后采用水骤冷的方式进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；所述铝塑膜中的聚丙烯由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯三层材料复合而成；
2)拉伸变形：对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；其中，拉伸的变形量为50％；
3)厚度测量：对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。
如图2-4所示，经过对铝塑膜进行热-冷处理后，然后对铝塑膜进行拉伸，从而在测量时使得聚丙烯层3中的马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物32和无规共聚聚丙烯31在电子显微镜下界面分明，从而实现对聚丙烯层3内各层厚度的精确测量。
需要说明的是，本发明对于由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物、嵌段共聚聚丙烯和无规共聚聚丙烯三层材料复合而成的聚丙烯层的层厚测试同样适用。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，故凡是依据本发明的技术实际对以上实施例所作的任何修改、等同替换、改进等，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.一种铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)预处理：将铝塑膜加热到130℃-180℃后进行冷却，使铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的结晶度发生改变，从而改变各层的力学性能；
2)拉伸变形：对经过预处理的铝塑膜进行一定量的拉伸，以改变铝塑膜中的聚丙烯的各层结构的孔隙率；
3)厚度测量：对经过拉伸变形的铝塑膜进行切片，制成横截面试样，采用扫描电子显微镜对横截面试样进行观察，并标出横截面试样中聚丙烯的各层结构的层间距。
2.根据权利要求1所述的铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，步骤1)中，将铝塑膜加热到130℃-180℃后采用水骤冷的方式进行冷却。
3.根据权利要求1或2所述的铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，步骤1)中，将铝塑膜加热到150℃-160℃后采用水骤冷的方式进行冷却。
4.根据权利要求1所述的铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，步骤2)中，在对铝塑膜进行拉伸时，拉伸的变形量为10～70％。
5.根据权利要求4所述的铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，步骤2)中，在对铝塑膜进行拉伸时，拉伸的变形量为30～50％。
6.根据权利要求1所述的铝塑膜聚丙烯的层厚测量方法，其特征在于，所述铝塑膜中的聚丙烯由马来酸酐接枝的聚丙烯共聚物和无规共聚聚丙烯复合而成。
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