CN112831130A - 一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚4‑甲基‑1‑戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5‑三[3‑(三甲氧基甲硅烷基)丙基]‑1,3,5‑三嗪‑2,4,6(1H,3H,5H)‑三酮/苯并三唑‑1‑羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4‑甲基‑1‑戊烯25‑35份、聚4‑甲基‑1‑戊烯50‑60份、芳香磺化聚硫醚砜8‑12份、五氧化二磷2‑4份、2‑羟基‑4‑(3‑三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙3‑5份、2‑氨基‑4,5‑咪唑二腈3‑5份。本发明还公开了所述聚4‑甲基‑1‑戊烯微孔膜的制备方法。本发明公开的聚4‑甲基‑1‑戊烯微孔膜综合性能和性能稳定性更佳;机械力学性能和耐用性更好,耐高温性能更优异。
Description
技术领域
本发明涉及膜材料技术领域,尤其涉及一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜及其制备方法。
背景技术
近年来,随着科技的进步,储能技术飞速发展,锂电池作为一种常见的储能装置被广泛应用于手机、便携式电脑、照相机、摄像机等电子产品领域,而且应用领域仍在不断扩展之中,已经成为动力电池的主要选择。其具有能量密度高、电压高、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应、放电电压稳定、充放电快速和环保等优点。隔膜是锂离子电池的核心部件,大约占整个锂电池成本的18-30%,其性能的好坏对锂电池的整体性能起着至关重要的作用,也是制约锂电池发展的关键技术之一。
目前,商品化的锂电池隔膜主要是以聚乙烯和聚丙烯为材料的聚烯烃微孔膜。然而这些传统聚烯烃隔膜的熔点较低,受热后会出现收缩,造成电池正负极接触短路;另外,聚烯烃类隔膜本身对电解液润湿性较差,吸液率不高,从而影响电池的循环性能。作为对上述膜的改进,目前,通常采用无机物以聚烯烃多孔膜为基体进行涂覆改性,但其相容性一直存在着问题。
聚4-甲基-1-戊烯(PMP)由于其耐热性好,机械强度高,气体透过量大的优点,已经被作为一种性能优异的气体分离膜而广泛应用在化工,环保,医疗等领域,作为在高温下具有形状保持性的膜,目前在积极研究可用于锂电池领域的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜。然而,现有的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜制备工艺复杂,生产成本较高,易带来环境问题和安全问题,连续性和稳定性较差,耐紫外线性能较差,受氧化和光辐照易降解,受热易变黄的缺陷。
例如,在中国专利CN102089379A中,提出采用聚4-甲基-1-戊烯的均聚物和共聚物以及成核剂的树脂混合物,能够获得韧性优良、成孔良好的微孔膜,该专利选用0-90质量份的4-甲基-1-戊烯均聚物和10-100质量份的4-甲基-1-戊烯共聚物,以及占有均聚物和共聚物总质量分数0.1-800ppm的成核剂,制备过程为先用混炼机或混合机把树脂混合物均匀混合,然后挤出造粒,其后再通过挤出成型或压延法等成膜,再经过拉伸造孔;该方法虽然避免了加入大量的溶剂,但是添加物多,工艺生产过程较为复杂,连续性和稳定性较差,生产成本较高。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种制备工艺简单,生产成本低,使用安全性和环保性好,连续性和稳定性佳,耐紫外线、抗氧化和耐光辐照性能优异,受热不易变黄,综合性能和性能稳定性更佳;机械力学性能和耐用性更好,耐高温性能更优异的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜。同时,本发明还提供了一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法。
为达到以上目的,本发明提供一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯25-35份、聚4-甲基-1-戊烯50-60份、芳香磺化聚硫醚砜8-12份、五氧化二磷2-4份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙3-5份、2-氨基-4,5-咪唑二腈3-5份。
较佳的,所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
较佳的,所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:(0.5-0.8):(6-10):(0.02-0.03)。
较佳的,所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化十二酰中的任意一种。
较佳的,所述熔融挤出温度为250-280℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留3-5分钟。
较佳的,所述芳香磺化聚硫醚砜为按申请号为200610030815.X的中国发明专利实施例1的方法制成的芳香磺化聚硫醚砜。
较佳的,所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在60-80℃下回流搅拌4-6小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙。
较佳的,所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为(3-5):(10-20):(0.05-0.15)。
较佳的,所述碳酸钙的粒径为1-3μm,所述有机溶剂为乙醇、二氯甲烷、丙酮的任意一种。
本发明的另一个目的,在于提供一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在50-60℃下质量百分浓度为10-15%的盐酸溶液中20-40小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入80-90℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜。
较佳的,所述热定型工艺的温度为180-210℃,定型时间为30-40min。
较佳的,所述铸片温度为290-330℃。
由于上述技术方案的运用,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,该制备方法工艺简单,生产成本低,使用安全性和环保性好,连续性和稳定性佳,生产效率高,设备投资少,耗能低,适合工业化生产。
(2)本发明公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,克服了传统聚烯烃隔膜的熔点较低,受热后会出现收缩,造成电池正负极接触短路;另外,聚烯烃类隔膜本身对电解液润湿性较差,吸液率不高,从而影响电池的循环性能的缺陷;也克服了现有聚4-甲基-1-戊烯微孔膜制备工艺复杂,生产成本较高,易带来环境问题和安全问题,连续性和稳定性较差,耐紫外线性能较差,受氧化和光辐照易降解,受热易变黄的弊端;通过各组分协同作用,使得制成的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜耐紫外线、抗氧化和耐光辐照性能优异,受热不易变黄,综合性能和性能稳定性佳,机械力学性能好,适合锂电池隔膜使用。
(3)本发明公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,通过1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯,将三嗪基、环氧基和苯并三唑-1-羧硫基和酰胺基,这些基团在电子效应、位阻效应和共轭效应的多重作用下,使得得到的膜材料综合性能和性能稳定性更佳,耐紫外线、抗氧化和耐光辐照性能优异,抗老化性能好。
(4)本发明公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,通过1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯引入的环氧基能在膜成型过程中与2-氨基-4,5-咪唑二腈上的氨基发生开环反应,形成的羟基能保证反复充放电过程中对电解液保持高度浸润性;引入的苯并三唑-1-羧硫基上的苯环在五氧化二磷的催化作用下能与芳香磺化聚硫醚砜上的磺酸基发生化学反应,形成三维网络结构,有效改善膜的综合性能和性能稳定性;使得其机械力学性能更佳,耐用性更好,耐高温性能更优异。
(5)本发明公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙,能改善碳酸钙的相容性和分散性,碳酸钙可以作为制孔剂,形成均匀微孔,避免后期膜交联后不易拉伸的缺陷,有效改善离子导电率。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
实施例1
一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯25份、聚4-甲基-1-戊烯50份、芳香磺化聚硫醚砜8份、五氧化二磷2份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙3份、2-氨基-4,5-咪唑二腈3份。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:0.5:6:0.02;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述熔融挤出温度为250℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留3分钟。
所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在60℃下回流搅拌4小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙;所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为3:10:0.05;所述碳酸钙的粒径为1μm,所述有机溶剂为乙醇。
一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在50℃下质量百分浓度为10%的盐酸溶液中20小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入80℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜;所述热定型工艺的温度为180℃,定型时间为30min;所述铸片温度为290℃。
实施例2
一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯27份、聚4-甲基-1-戊烯53份、芳香磺化聚硫醚砜9份、五氧化二磷2.5份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙3.5份、2-氨基-4,5-咪唑二腈3.5份。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:0.6:7:0.023;所述引发剂为过氧化二碳酸二环己酯;所述熔融挤出温度为260℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留3.5分钟。
所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在65℃下回流搅拌4.5小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙;所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为3.5:13:0.08;所述碳酸钙的粒径为1.5μm,所述有机溶剂为二氯甲烷。
一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在53℃下质量百分浓度为12%的盐酸溶液中25小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入83℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜;所述热定型工艺的温度为190℃,定型时间为32min;所述铸片温度为300℃。
实施例3
一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯30份、聚4-甲基-1-戊烯55份、芳香磺化聚硫醚砜10份、五氧化二磷3份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙4份、2-氨基-4,5-咪唑二腈4份。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:0.65:8:0.025;所述引发剂为过氧化十二酰;所述熔融挤出温度为265℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留4分钟。
所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在70℃下回流搅拌5小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙;所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为4:15:0.1;所述碳酸钙的粒径为2μm,所述有机溶剂为丙酮。
一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在55℃下质量百分浓度为13%的盐酸溶液中30小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入85℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜;所述热定型工艺的温度为195℃,定型时间为35min;所述铸片温度为310℃。
实施例4
一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯33份、聚4-甲基-1-戊烯58份、芳香磺化聚硫醚砜11份、五氧化二磷3.5份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙4.5份、2-氨基-4,5-咪唑二腈4.5份。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:0.75:9.5:0.028;所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化十二酰按质量比1:3:5混合而成;所述熔融挤出温度为275℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留4.5分钟。
所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在78℃下回流搅拌5.5小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙;所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为4.5:18:0.13;所述碳酸钙的粒径为2.5μm,所述有机溶剂为乙醇。
一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在58℃下质量百分浓度为14%的盐酸溶液中38小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入88℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜;所述热定型工艺的温度为205℃,定型时间为38min;所述铸片温度为320℃。
实施例5
一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯35份、聚4-甲基-1-戊烯60份、芳香磺化聚硫醚砜12份、五氧化二磷4份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙5份、2-氨基-4,5-咪唑二腈5份。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:0.8:10:0.03;所述引发剂为偶氮二异丁腈;所述熔融挤出温度为280℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留5分钟。
所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在80℃下回流搅拌6小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙;所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为5:20:0.15;所述碳酸钙的粒径为3μm,所述有机溶剂为丙酮。
一种所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在60℃下质量百分浓度为15%的盐酸溶液中40小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入90℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜;所述热定型工艺的温度为210℃,定型时间为40min;所述铸片温度为330℃。
对比例1
本发明提供一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其配方及制备方法与实施例1相似,不同的是没有添加1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
对比例2
本发明提供一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其配方及制备方法与实施例1相似,不同的是没有添加芳香磺化聚硫醚砜。
对比例3
本发明提供一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其配方及制备方法与实施例1相似,不同的是没有添加2-氨基-4,5-咪唑二腈。
为了进一步说明本发明实施例的有益技术效果,对各例所述聚4-甲基-1-戊烯微孔膜进行相关性能测试,测试结果见表1;测试方法参见申请号为201510724735.3的中国发明专利实施例相关性能的测试方法。
表1
项目 | 厚度极差 | 孔隙率 | 拉伸强度 | 破膜温度 |
单位 | μm | — | MPa | ℃ |
实施例1 | 0.3 | 59 | 177 | 228 |
实施例2 | 0.3 | 62 | 180 | 231 |
实施例3 | 0.2 | 65 | 185 | 234 |
实施例4 | 0.1 | 67 | 189 | 235 |
实施例5 | 0.1 | 69 | 194 | 237 |
对比例1 | 0.9 | 53 | 162 | 213 |
对比例2 | 0.7 | 55 | 160 | 206 |
对比例3 | 0.6 | 56 | 155 | 210 |
从表1可见,本发明实施例公开的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,具有优异的综合性能,这是各原料协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,是由如下重量份计的各原料制成:1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯25-35份、聚4-甲基-1-戊烯50-60份、芳香磺化聚硫醚砜8-12份、五氧化二磷2-4份、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙3-5份、2-氨基-4,5-咪唑二腈3-5份。
2.根据权利要求1所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯的制备方法,包括如下步骤:将1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂混合均匀后,得到混合物料,然后将混合物料加入到双螺杆挤出机中熔融挤出,冷却后,将产品加入到N,N-二甲基甲酰胺中,搅拌均匀后,过滤,取滤液旋蒸除去N,N-二甲基甲酰胺,得到1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮/苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺共改性聚4-甲基-1-戊烯。
3.根据权利要求2所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述1,3,5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、苯并三唑-1-羧硫代酸烯丙基酰胺、聚4-甲基-1-戊烯、引发剂的质量比为1:(0.5-0.8):(6-10):(0.02-0.03)。
4.根据权利要求2所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化十二酰中的任意一种。
5.根据权利要求2所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述熔融挤出温度为250-280℃;在熔融挤出过程中,原料在熔融挤出机中停留3-5分钟。
6.根据权利要求1所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙的制备方法,包括如下步骤:将碳酸钙分散于有机溶剂中,然后向其中加入2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮,在60-80℃下回流搅拌4-6小时,后旋蒸除去溶剂,得到2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮改性碳酸钙。
7.根据权利要求6所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述碳酸钙、有机溶剂、2-羟基-4-(3-三乙氧基硅烷丙氧基)二苯甲酮的质量比为(3-5):(10-20):(0.05-0.15)。
8.根据权利要求6所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜,其特征在于,所述碳酸钙的粒径为1-3μm,所述有机溶剂为乙醇、二氯甲烷、丙酮的任意一种。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:将各原料按重量份混合均匀后,加入到挤出流延系统中进行铸片,然后进行热定型工艺,制得初膜,然后将其浸泡在50-60℃下质量百分浓度为10-15%的盐酸溶液中20-40小时,后用水冲洗膜至洗脱液呈中性,最后取出产品并拭去表面水分,放入80-90℃的真空干燥箱中干燥至恒重,得到聚4-甲基-1-戊烯微孔膜。
10.根据权利要求9所述的聚4-甲基-1-戊烯微孔膜的制备方法,其特征在于,所述热定型工艺的温度为180-210℃,定型时间为30-40min;所述铸片温度为290-330℃。
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB02 | Change of applicant information | ||
CB02 | Change of applicant information |
Address after: 215156 Building 1, 289 Caofeng Road, Xukou Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant after: Suzhou New Guangyi Electronics Co.,Ltd. Address before: 215156 Building 1, 289 Caofeng Road, Xukou Town, Wuzhong District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: SUZHOU XINGUANGYI ELECTRONICS Co.,Ltd. |
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GR01 | Patent grant | ||
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