CN115340725B - 一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于高分子材料技术领域,尤其涉及一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法。通过对聚吡咯进行氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯,再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中最终得到改性聚吡咯,利用改性聚吡咯对聚丙烯进行改性得到聚丙烯薄膜,同时在聚丙烯薄膜的制备过程中,在铸片成型时,采用高压气刀的方法,有效的控制了薄膜表面的粗糙度,且在进行横纵向拉伸后又对薄膜进行了热处理和松弛处理,使得到的聚丙烯薄膜具有良好的热稳定性。
Description
技术领域
本发明属于高分子材料技术领域,特别涉及一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法。
背景技术
聚丙烯是丙烯单体经过聚合反应而得到的一种热塑性合成树脂,根据聚丙烯分子链段上甲基排列方式的不同可以分为等规聚丙烯、间规聚丙烯和无规聚丙烯三种类型。聚丙烯作为一种通用高分子材料,已成为继聚乙烯、聚氯乙烯之后的第三大通用材料,是塑料中产量增幅最大的品种。聚丙烯薄膜由于具有高拉伸强度、低气体渗透率、优异的化学稳定性,被广泛应用于工业生产的各个领域。近几年,随着对普通聚丙烯进行改性研究的深入,高性能聚丙烯获得了快速发展,进一步拓宽了聚丙烯的应用领域,随着全球经济的稳步增长,尤其是新兴经济体和发达经济体所呈现出的良好发展态势,使全球聚丙烯的需求量和消费量均保持较快地增长。由于聚丙烯具有低温脆性大以及抗冲击性能低等缺点,一些具有高性能的聚丙烯产品受到人们的关注。
申请号为201110021115.5的中国专利公开了一种双向拉伸聚芳醚酮薄膜及其制备方法,通过将干燥的聚芳醚酮树脂加入到捏合挤出机中360-390℃熔融后,经过模头挤压出热膜片,将聚芳醚酮热膜片冷却至100-185℃,然后在145-220℃,拉伸比范围2-6下依次进行纵向拉伸和横向拉伸后,在300-360℃下热定型处理20-60秒,收卷得到聚芳醚酮薄膜,其阻隔性能得到提高,对气体和水汽的渗透性降低,光学性能、透明度、表面光泽度得到提高,耐热耐寒性得到改善,具有更好的尺寸稳定性、厚度均匀性,厚度偏差小,易于实现高自动化程度和高速生产,可以广泛应用于微电子领域。
申请号为202111264985.5的中国专利公开了一种电容器用双向拉伸聚丙烯薄膜,包括上表层、中间层和下表层三层结构,通过将聚丙烯树脂A作为中间层原料,将聚丙烯树脂B作为表层原料,分别送入主、辅双挤出机中熔融,塑化后,通过三流道复合模头挤出,得到片状流体;将所得片状流体通过激冷辊和高压气刀进行铸片成型后,再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸,即得,将其用于电容器中,既能满足浸油性要求、又能满足击穿电压等电性能指标要求。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法,通过对聚吡咯进行氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯,再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中最终得到改性聚吡咯,利用改性聚吡咯对聚丙烯进行改性得到聚丙烯薄膜,其具有较小的热收缩率和介电损耗以及良好的力学性能。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为:
一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜,所述聚丙烯薄膜由聚丙烯和改性聚吡咯混合制备而成;
所述改性聚吡咯由聚吡咯经氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯,再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中得到改性聚吡咯;
所述改性聚吡咯结构式为:
进一步地,所述聚丙烯薄膜的制备过程为:
S1、将聚丙烯颗粒和制备得到的改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,将干燥后的聚丙烯颗粒和改性聚吡咯共混,熔融挤出;
S2、将得到的熔体通过冷却辊和高压气刀进行铸片成型后,再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸;冷却辊的温度为60-110℃,优选为80-100℃,高压气刀的气体温度为20-100℃,优选为50-70℃,吹气速度为130-150m/s,优选为140m/s;
纵向拉伸的预热温度为100-140℃,优选为120℃,拉伸温度为120-150℃,优选为135℃,定型温度为140-160℃,优选为150℃;拉伸倍率为2-8,优选为5;横向拉伸的预热温度为140-160℃,优选为150℃,拉伸温度为150-170℃,优选为160℃,定型温度为170-180℃,定型温度为190℃,拉伸倍率为7-13,优选为9;
S3、将步骤S2得到的薄膜进行热处理和松弛处理;第一阶段:将步骤S2得到的薄膜置于110-140℃下保温3-5min,优选为120℃下保温4min,同时在横向上产生2-20%的松弛,优选为12%;第二阶段:将第一阶段处理后的薄膜置于115-145℃下保温4-6min,优选为125℃下保温5min;
S4、对步骤S3得到的薄膜表面进行电晕处理;其中电晕时电极的轰击强度为20-25W·min/m2,优选为22W·min/m2;
S5、收卷得到聚丙烯薄膜。
本发明具有如下有益效果:
在本发明中,利用改性聚吡咯对聚丙烯进行改性,制备聚丙烯薄膜过程中,在进行结晶过程中,改性聚吡咯上的羧酸盐结构诱导聚丙烯结晶时,与羧酸盐表面相互接触的聚丙烯分子链段由于受到羧酸盐中极性部分的排斥以及非极性部分的吸引,使得聚丙烯分子链段进行规整性排列,并在其表面进行固定,按照此规律进行生长从而形成β晶型,从而使得到的聚丙烯薄膜具有较好的力学性能;同时在聚丙烯薄膜的制备过程中,在铸片成型时,采用高压气刀的方法,能够有效的控制薄膜表面的粗糙度,且在进行横纵向拉伸后又对薄膜进行了热处理和松弛处理,进一步保证了得到的聚丙烯薄膜具有较好的热稳定性。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本发明所用聚丙烯购买自苏州裕辰隆工程塑料有限公司。
实施例1
一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜,该聚丙烯薄膜由88重量份聚丙烯和12重量份改性聚吡咯混合制备而成;
其中,改性聚吡咯由聚吡咯经氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯,再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中得到改性聚吡咯;
改性聚吡咯具体制备过程如下:
T1、以25重量份三乙胺为溶剂,加入7重量份聚吡咯和4重量份4-甲基吡啶,升温至165℃并搅拌,待混合均匀后向其中缓慢加入9重量份二碳酸二叔丁酯,滴加完成后反应35min,待反应结束,采用乙酸乙酯进行萃取,萃取完成后向其中缓慢加入12重量份乙酰氯,加热至75℃并搅拌,反应4h,反应完成后萃取得到中间体I,反应过程为:
T2、将中间体I溶于15重量份二氧六环水溶液中,在0℃下缓慢滴加16重量份次溴酸钠溶液,并不断搅拌,反应完成后加入盐酸调节溶液pH=1,加入二氯甲烷进行萃取,合并有机相,用无水硫酸钠进行干燥,得到中间体II;其中次溴酸钠的制备过程为:在0℃下,将Br2缓慢加入至10%的氢氧化钠溶液中即得;反应过程为:
T3、将9重量份中间体II、9重量份三氟乙酸和9重量份二氯甲烷混合均匀,加热至35℃并搅拌,反应完成后减压蒸馏,得到羧基化聚吡咯,将得到的羧基化聚吡咯浸入到0.01mol/L的NaOH溶液中,加热至70℃,搅拌8h,反应完成后,过滤、干燥得到改性聚吡咯;其中由中间体II到羧基化聚吡咯的反应过程为:
其中,聚丙烯薄膜的制备过程为:
S1、将88重量份聚丙烯颗粒和制备得到的12重量份改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,将干燥后的聚丙烯颗粒和改性聚吡咯共混,熔融挤出,其中,干燥温度为115℃,干燥时间为14h;
S2、将得到的熔体通过冷却辊和高压气刀进行铸片成型后,再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸;
其中,冷却辊温度控制在80-100℃,高压气刀气体温度为50-70℃,吹气速度为140m/s;
其中,纵向拉伸预热温度为120℃,拉伸温度为135℃,定型温度为150℃,拉伸倍率为5;横向拉伸预热温度为150℃,拉伸温度为160℃,定型温度为190℃,拉伸倍率为9;
S3、将步骤S2得到的薄膜进行热处理和松弛处理;其中,第一阶段,将步骤S2得到的薄膜置于120℃下保温4min,同时在横向上产生12%的松弛;第二阶段,将第一阶段处理后的薄膜置于125℃下保温5min;
S4、对步骤S3得到的薄膜表面进行电晕处理;其中,电晕时电极的轰击强度为22W·min/m2;
S5、收卷得到聚丙烯薄膜。
实施例2
本实施例与实施例1相比,聚丙烯和改性聚吡咯用量比例不同,改性聚吡咯制备过程中参数不同,聚丙烯薄膜制备过程中参数不同,其余条件不变,具体为:
一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜,该聚丙烯薄膜由92重量份聚丙烯和8重量份改性聚吡咯混合制备而成;
改性聚吡咯具体制备过程如下:
T1、以30重量份三乙胺为溶剂,加入12重量份聚吡咯和6重量份4-甲基吡啶,升温至175℃并搅拌,待混合均匀后向其中缓慢加入12重量份二碳酸二叔丁酯,滴加完成后反应45min,待反应结束,采用乙酸乙酯进行萃取,萃取完成后向其中缓慢加入15重量份乙酰氯,加热至90℃并搅拌,反应6h,反应完成后萃取得到中间体I;
T2、将中间体I溶于25重量份二氧六环水溶液中,在0℃下缓慢滴加20重量份次溴酸钠溶液,并不断搅拌,反应完成后加入盐酸调节溶液pH=1,加入二氯甲烷进行萃取,合并有机相,用无水硫酸钠进行干燥,得到中间体II;其中次溴酸钠的制备过程为:在0℃下,将Br2缓慢加入至10%的氢氧化钠溶液中即得;
T3、将12重量份中间体II、10重量份三氟乙酸和10重量份二氯甲烷混合均匀,加热至45℃并搅拌,反应完成后减压蒸馏,得到羧基化聚吡咯,将得到的羧基化聚吡咯浸入到0.01mol/L的NaOH溶液中,加热至90℃,搅拌8h,反应完成后,过滤、干燥得到改性聚吡咯。
其中,聚丙烯薄膜的制备过程为:
在步骤S1中,将92重量份聚丙烯颗粒和制备得到的8重量份改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,其中,干燥温度为125℃,干燥时间为12h;
在步骤S2中,冷却辊温度控制在90-110℃,高压气刀气体温度为80-100℃,吹气速度为150m/s;
纵向拉伸预热温度为140℃,拉伸温度为150℃,定型温度为160℃,拉伸倍率为8;横向拉伸预热温度为160℃,拉伸温度为170℃,定型温度为180℃,拉伸倍率为13;
在步骤S3中,第一阶段,将步骤S2得到的薄膜置于140℃下保温3min,同时在横向上产生20%的松弛;第二阶段,将第一阶段处理后的薄膜置于155℃下保温4min;
在步骤S4中,电晕时电极的轰击强度为25W·min/m2;
其余制备过程参照实施例1。
实施例3
本实施例与实施例1相比,聚丙烯和改性聚吡咯用量比例不同,聚丙烯薄膜制备过程中参数不同,其余条件不变,具体为:
一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜,该聚丙烯薄膜由82重量份聚丙烯和18重量份改性聚吡咯混合制备而成;
改性聚吡咯具体制备过程如下:
T1、以32重量份三乙胺为溶剂,加入22重量份聚吡咯和8重量份4-甲基吡啶,升温至170℃并搅拌,待混合均匀后向其中缓慢加入25重量份二碳酸二叔丁酯,滴加完成后反应45min,待反应结束,采用乙酸乙酯进行萃取,萃取完成后向其中缓慢加入25重量份乙酰氯,加热至90℃并搅拌,反应6h,反应完成后萃取得到中间体I;
T2、将中间体I溶于28重量份二氧六环水溶液中,在0℃下缓慢滴加25重量份次溴酸钠溶液,并不断搅拌,反应完成后加入盐酸调节溶液pH=1,加入二氯甲烷进行萃取,合并有机相,用无水硫酸钠进行干燥,得到中间体II;其中次溴酸钠的制备过程为:在0℃下,将Br2缓慢加入至10%的氢氧化钠溶液中即得;
T3、将22重量份中间体II、25重量份三氟乙酸和25重量份二氯甲烷混合均匀,加热至45℃并搅拌,反应完成后减压蒸馏,得到羧基化聚吡咯,将得到的羧基化聚吡咯浸入到0.01mol/L的NaOH溶液中,加热至85℃,搅拌6h,反应完成后,过滤、干燥得到改性聚吡咯。
其中,聚丙烯薄膜的制备过程为:
在步骤S1中,将92重量份聚丙烯颗粒和制备得到的8重量份改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,其中,干燥温度为115℃,干燥时间为16h;
在步骤S2中,冷却辊温度控制在60-80℃,高压气刀气体温度为20-50℃,吹气速度为130m/s;
纵向拉伸预热温度为100℃,拉伸温度为120℃,定型温度为140℃,拉伸倍率为2;横向拉伸预热温度为140℃,拉伸温度为150℃,定型温度为170℃,拉伸倍率为7;
在步骤S3中,第一阶段,将步骤S2得到的薄膜置于110℃下保温5min,同时在横向上产生2%的松弛;第二阶段,将第一阶段处理后的薄膜置于115℃下保温6min;
在步骤S4中,电晕时电极的轰击强度为20W·min/m2;
其余制备过程参照实施例1。
对比例1
本对比例与实施例1相比,不对聚丙烯进行改性,直接使用聚丙烯和聚吡咯混合制备聚丙烯薄膜,其余条件不变,具体制备过程参照实施例1。
对比例2
本对比例与实施例1相比,仅使用聚丙烯进行聚丙烯薄膜的制备,其余条件不变,具体制备过程参照实施例1。
对比例3
本对比例与实施例1相比,使用聚丙烯、聚吡咯和己二酸锌进行聚丙烯薄膜的制备,其中按重量份计,聚丙烯薄膜由88重量份聚丙烯、8重量份聚吡咯和4重量份己二酸锌混合制备而成;其余条件不变,具体制备过程参照实施例1。
对比例4
本对比例与实施例1相比,聚丙烯薄膜的制备过程不一致,其余条件不变,具体为:
其中,聚丙烯薄膜的制备过程为:
S1、将88重量份聚丙烯颗粒和制备得到的12重量份改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,将干燥后的聚丙烯颗粒和改性聚吡咯共混,熔融挤出,其中,干燥温度为115℃,干燥时间为14h;
S2、将得到的熔体通过冷却辊和高压气刀进行铸片成型后,再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸;
其中,冷却辊温度控制在80-100℃,高压气刀气体温度为50-70℃,吹气速度为140m/s;
其中,纵向拉伸预热温度为120℃,拉伸温度为135℃,定型温度为150℃,拉伸倍率为5;横向拉伸预热温度为150℃,拉伸温度为160℃,定型温度为190℃,拉伸倍率为9;
S3、对步骤S3得到的薄膜表面进行电晕处理;其中,电晕时电极的轰击强度为22W·min/m2;
S4、收卷得到聚丙烯薄膜。
相关测试:
对实施例1-3和对比例1-4制备的聚丙烯薄膜进行相关测试(参照GB/T13542.2-2009标准进行),测试结果如表1所示。
表1
由上述测试结果可以发现,实施例1-3制备的聚丙烯薄膜的平均粗糙度、纵向热收缩率和横向热收缩率较小。对比实施例1和对比例4的测试结果发现,在聚丙烯薄膜制备过程中,进行横纵向拉伸后对其进行热处理和松弛处理能够降低薄膜的平均粗糙度,减少横纵向的热收缩率。对比实施例1和对比例3的测试结果发现,当将聚丙烯、聚吡咯和己二酸锌直接进行混合得到的聚丙烯薄膜其横纵向热收缩率要大于实施例1,这可能是将这三者直接混合后,其间各组分没有完全分散,对制备得到的聚丙烯薄膜产生了影响。
对实施例1-3和对比例1-4制备的聚丙烯薄膜按照GB/T 1409-2006测试标准进行介电性能测试,测试结果如表2所示。
表2
样品 | 介电常数 | 击穿强度(MV/m) | 介电损耗 |
实施例1 | 3.7 | 455 | 0.4% |
实施例2 | 3.6 | 445 | 0.5% |
实施例3 | 3.4 | 440 | 0.5% |
对比例1 | 2.4 | 370 | 1.1% |
对比例2 | 2.1 | 300 | 1.3% |
对比例3 | 2.7 | 390 | 0.9% |
对比例4 | 3.0 | 420 | 0.6% |
由上述测试结果可以发现,实施例1-3制备的聚丙烯薄膜的介电常数高于对比例1-4制备的聚丙烯薄膜的介电常数,且实施例1-3制备的聚丙烯薄膜的介电损耗要低于对比1-4;对比实施例1和对比例4的测试数据可以发现,制备过程的改变对最终得到的聚丙烯薄膜的性质同样会产生一定影响。
对实施例1-3和对比例1-4制备的聚丙烯薄膜进行力学性能测试,测试结果如表3所示。
表3
由上述测试结果可以发现,实施例1-3制备的聚丙烯薄膜的力学性能要优于对比例1-4,对比实施例1和对比例1、3测试数据发现,利用改性聚吡咯对聚丙烯进行改性后,其拉伸强度和断裂伸长率均得到了提高,且当将聚吡咯、聚丙烯和己二酸锌直接混合制备时,得到的聚丙烯薄膜的性能要低于经化学反应改性后的聚吡咯对聚丙烯进行改性得到的聚丙烯薄膜,表明改性聚吡咯与聚丙烯混合后二者之间混合的更为均匀,而将聚丙烯、聚吡咯和己二酸锌直接混合则分散性较差,导致制备的聚丙烯薄膜的性能降低。
与现有技术相比,在本发明中,在进行改性聚吡咯制备过程中,利用二碳酸二叔丁酯对氨基进行保护,进一步加入乙酰氯发生酰基化反应,并在低温下加入次溴酸钠,反应后加入三氟乙酸和二氯甲烷得到羧基化聚吡咯,并将得到的羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中,反应得到改性聚吡咯。由于聚吡咯其自身内部结构中的共轭双键可以通过电子转移的氧化还原反应变成聚合物离子,通过在聚丙烯中掺杂改性聚吡咯,当改性聚吡咯的含量达到一定程度时,其介电常数将显著提高;同时由于聚丙烯的β晶型属于亚稳态,结构排列较为疏松,当受到外力时,疏松排列的结构会形成大量的银纹,微裂孔或者纤维状网络结构,有效的吸收外力,能够有效的增加聚丙烯的韧性;在本发明进行聚丙烯薄膜制备过程中,将聚丙烯和改性聚吡咯熔融共混,在进行结晶过程中,改性聚吡咯上的羧酸盐结构诱导聚丙烯结晶时,与羧酸盐表面相互接触的聚丙烯分子链段由于受到羧酸盐中极性部分的排斥以及非极性部分的吸引,使得聚丙烯分子链段进行规整性排列,并在其表面进行固定,按照此规律进行生长从而形成β晶型,从而使得到的聚丙烯薄膜具有较好的力学性能。
同时在聚丙烯薄膜的制备过程中,在铸片成型时,采用高压气刀的方法,采用该方法能够较好的控制表面粗糙度,而且在使用过程中可以使用光管结构来提高横向上的均匀性,并且可以通过调整气刀的位置,使空气流向成膜体的下游侧,可以避免引起膜的振动;在进行横纵向拉伸后又对薄膜进行了热处理和松弛处理,分两阶段进行,在第一阶段时,在110-140℃下进行热处理,同时在横向上产生2-20%的松弛,随后在进行第二阶段时,将其置于高于第一阶段的热处理温度下进行。在进行松弛处理时,如果松弛率超过20%,则薄膜可能因为在拉伸过程中内部过于松弛导致产品起皱,另一方面,如果松弛率小于2%,则无法保证薄膜的热稳定性;在进行热处理过程时,第一阶段热处理温度为110-140℃,优选为120℃,这是因为低于110℃的热处理温度无法保证薄膜的热稳定性,而当热处理温度超过140℃时,通过拉伸形成的分子链取向变得松弛,影响薄膜的力学性能。通过将第二阶段的热处理温度设定为超过第一阶段的热处理温度且低于横向拉伸温度,使得在第一阶段的热处理过程中松弛不充分的高运动性的分子链松弛并进行热分解,为了进一步提高达到该目的,在第一阶段完成后又进行第二阶段,且第二阶段的热处理温度要略高于第一阶段热处理温度,保证了得到的聚丙烯薄膜具有较好的热稳定性。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本申请的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本申请的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本申请的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜,其特征在于,所述聚丙烯薄膜由聚丙烯和改性聚吡咯混合制备而成;
所述改性聚吡咯由聚吡咯经氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯,再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中得到改性聚吡咯;
所述改性聚吡咯结构式为:
改性聚吡咯具体制备过程如下:
T1、以25重量份三乙胺为溶剂,加入7重量份聚吡咯和4重量份4-甲基吡啶,升温至165℃并搅拌,待混合均匀后向其中缓慢加入9重量份二碳酸二叔丁酯,滴加完成后反应35min,待反应结束,采用乙酸乙酯进行萃取,萃取完成后向其中缓慢加入12重量份乙酰氯,加热至75℃并搅拌,反应4h,反应完成后萃取得到中间体I,反应过程为:
T2、将中间体I溶于15重量份二氧六环水溶液中,在0℃下缓慢滴加16重量份次溴酸钠溶液,并不断搅拌,反应完成后加入盐酸调节溶液pH=1,加入二氯甲烷进行萃取,合并有机相,用无水硫酸钠进行干燥,得到中间体II;其中次溴酸钠的制备过程为:在0℃下,将Br2缓慢加入至10%的氢氧化钠溶液中即得;反应过程为:
T3、将9重量份中间体II、9重量份三氟乙酸和9重量份二氯甲烷混合均匀,加热至35℃并搅拌,反应完成后减压蒸馏,得到羧基化聚吡咯,将得到的羧基化聚吡咯浸入到0.01mol/L的NaOH溶液中,加热至70℃,搅拌8h,反应完成后,过滤、干燥得到改性聚吡咯;其中由中间体II到羧基化聚吡咯的反应过程为:
2.根据权利要求1所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,所述聚丙烯薄膜的制备过程为:
S1、将聚丙烯颗粒和制备得到的改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理,将干燥后的聚丙烯颗粒和改性聚吡咯共混,熔融挤出;
S2、将得到的熔体通过冷却辊和高压气刀进行铸片成型后,再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸;
S3、将步骤S2得到的薄膜进行热处理和松弛处理;
S4、对步骤S3得到的薄膜表面进行电晕处理;
S5、收卷得到聚丙烯薄膜。
3.根据权利要求2所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,冷却辊的温度为60-110℃,高压气刀的气体温度为20-100℃,吹气速度为130-150m/s。
4.根据权利要求2所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,纵向拉伸的预热温度为100-140℃,拉伸温度为120-150℃,定型温度为140-160℃,拉伸倍率为2-8。
5.根据权利要求2所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤S2中,横向拉伸的预热温度为140-160℃,拉伸温度为150-170℃,定型温度为170-180℃,拉伸倍率为7-13。
6.根据权利要求2所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤S3中热处理和松弛处理的步骤为:第一阶段:将步骤S2得到的薄膜置于110-140℃下保温3-5min,同时在横向上产生2-20%的松弛;第二阶段:将第一阶段处理后的薄膜置于115-145℃下保温4-6min。
7.根据权利要求2所述的一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜的制备方法,其特征在于,在步骤S4中进行电晕处理时,电晕时电极的轰击强度为20-25W·min/m2。
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