CN116854952B - 极性聚烯烃微球及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种极性聚烯烃微球及其制备方法和应用，其中，所述极性聚烯烃微球包括芯层及包覆于所述芯层表面的壳层；所述芯层包括聚烯烃及其衍生物和/或乙烯‑丙烯酸酯类共聚物，以及具有极性官能团的硅油；所述壳层包括具有粘接能力的极性聚合物。本申请制备的极性聚烯烃微球为核壳结构，通过含有极性聚烯烃微球的隔膜涂层，能够赋予二次电池隔膜低溶胀、高亲液的特点，具有优异的抗溶胀性和吸液性，进而提高二次电池隔膜的对电解质溶液的润湿性。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池领域，具体涉及极性聚烯烃微球及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，提高电池能量密度和功率密度的主要方法是，使用能量密度更高的正极材料，富锂材料、镍钴锰(NCM)三元材料、钴酸锂材料等。如三元材料也逐渐从NCM111过渡到NCM532和NCM622体系，并且正在加速向NCM811体系过渡，然而Ni含量越高则材料的可逆容量也就越高，但是Ni含量越高三元材料的稳定性越差，循环寿命也就越差，因此三元材料通过提高Ni含量的方法提高容量的道路也已经走到了尽头。
目前作为锂电池的关键材料，隔膜在其中扮演着电子隔绝的作用，阻止正负极直接接触，允许电解液中锂离子自由通过，因此也可以通过隔膜改性提高电池性能。目前商业化聚烯烃隔膜由于孔隙率低、浸润性差和吸液率低等不足，严重制约了锂离子电池的迁移速率。
在传统技术中，提高其浸润性的主要方式是提高隔膜极性，或者涂覆其他有机/无机类聚合物，如PVDF或者陶瓷等材料。然而PVDF对电解液有一定溶胀作用，导致有效电解液降低，离子传输能力下降，进而引起电池充放电倍率降低。而常见的陶瓷涂层比表面能大，表面活性高，且其表面一般为亲水特性，其在应用于聚烯烃类隔膜时，由于聚烯烃本身为疏水材料，二者之间的粘结强度较低，高倍率循环充放电过程中，隔膜涂层存在“掉粉”或陶瓷粉粘接在正负极片上的现象，影响陶瓷隔膜在锂离子电池中的使用性能。此外由于电解液配方多样化，导致涂层对电解液溶胀性大小不一，无法适用于所有电解液，导致放电循环中存在倍率性能差。
因此，如何解决现有聚烯烃隔膜对电解质溶液润湿性差的问题，是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种能够有效提高聚烯烃隔膜浸润性且溶胀率较低的极性聚烯烃微球及其制备方法和应用。
根据第一方面，本申请提供了一种极性聚烯烃微球，所述极性聚烯烃微球包括芯层及包覆于所述芯层表面的壳层；
所述芯层包括聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物以及具有极性官能团的硅油；
所述壳层包括具有粘接能力的极性聚合物。
在一种可选的实施例中，所述极性聚烯烃微球满足(1)-(3)中至少一个条件：
(1)所述聚烯烃及其衍生物包括聚乙烯、聚丙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯-聚乙二醇嵌段共聚物、2-溴异丁酯端基功能化聚乙烯、甲基苯乙烯封端聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯腈和聚丙烯接枝丙烯酸中的至少一种；
(2)所述具有粘接能力的极性聚合物包括丙烯酸酯类共聚物；
(3)所述具有极性官能团的硅油包括氨基硅油及羟基硅油中的至少一种。
在一种可选的实施例中，所述丙烯酸酯类共聚物包括丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、氧化聚烯烃中至少一种与丙烯酸酯的共聚物。
在一种可选的实施例中，所述极性聚烯烃微球还含有乳化剂；
可选地，在所述极性聚烯烃微球中，所述乳化剂的质量百分比为1％-10％；
可选地，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温和司盘中的至少一种。
在一种可选的实施例中，所述具有极性官能团的硅油及所述具有粘接能力的极性聚合物通过共价键或非共价键连接。
在一种可选的实施例中，满足(1)-(4)中至少一个条件：
(1)在所述芯层中，按照质量百分比计，所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量百分比≥50％；所述具有极性官能团的硅油的质量百分比为2％-50％；
(2)所述芯层及所述壳层的质量比为90:10-99:1；
(3)所述极性聚烯烃微球的粒径D50为100nm-6μm；
(4)所述极性聚烯烃微球满足1.5≤D90/D50≤2.5。
根据第二方面，本申请提供了一种极性聚烯烃微球的制备方法，包括以下步骤：
将具有极性官能团的硅油和乳化剂混合并乳化，得到预制乳液；
将聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物、乳化剂和水在100-200℃的条件下进行混合，得到油包水乳状液；
将所述预制乳液滴入所述油包水乳状液中，直至所述油包水乳液发生相反转，而后加入具有粘接能力的极性聚合物，制备极性聚烯烃微球。
在一种可选的实施例中，所述制备方法满足(1)-(5)中至少一个条件：
(1)所述预制乳液中，所述硅油的含量为5-50％wt，所述乳化剂的含量为1-5％wt；
(2)所述油包水乳液中，所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量为50-90％wt，所述乳化剂的含量为1-20％wt；
(3)所述极性聚合物的加入量占所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的1-5wt％；
(4)所述硅油与所述乳化剂混合时的搅拌速度为50-200rpm；
(5)所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物、乳化剂和水混合时的搅拌速度为100-2000rpm。
根据第三方面，本申请提供了一种涂覆浆料，包括上述的极性聚烯烃微球或者通过上述的制备方法制得的极性聚烯烃微球。
根据第四方面，本申请提供了一种二次电池隔膜，包括隔膜基材及附着于所述隔膜基材至少一个表面上的隔膜涂层；
所述隔膜涂层包括上述的极性聚烯烃微球或者如上述的制备方法制得的极性聚烯烃微球；
或者，所述隔膜涂层采用上述的涂覆浆料制备。
本申请的有益效果在于：本申请制备的极性聚烯烃微球为核壳结构，通过含有极性聚烯烃微球的隔膜涂层，能够赋予二次电池隔膜低溶胀、高亲液的特点，具有优异的抗溶胀性和吸液性，进而提高二次电池隔膜的对电解质溶液的润湿性。
附图说明
图1为本申请一种实施例中聚烯烃微球的结构示意图；
图2为本申请一种实施例中聚烯烃微球的SEM图。
附图标记：芯层1、硅油1a、聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物1b、壳层2。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。
聚烯烃是最常用的塑料材料之一，由于其化学稳定性。然而，非极性特性也限制了其进一步的应用。比如说其粘合性、相容性、韧性、附着力、表面特性(可染色性、可印刷性等)和流变特性。工业应用主要依赖于聚烯烃的后聚合功能化，聚烯烃通常在苛刻的条件下，由于自由基过程引起断链和交联等而缺乏选择性。因此，如何赋予烯烃类材料极性一直是业界的难题。
为此，本申请提供了一种极性聚烯烃微球，该极性聚烯烃微球为核壳结构，如图1所示，其中芯层1为聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物1b与具有极性官能团的硅油1a的共乳化的产物，例如图1所示，具有极性官能团的硅油1a包裹在聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物1b的外层；上述壳层2则为包覆在芯层外围的具有粘接能力的极性聚合物，其中，硅油1a及具有粘接能力的极性聚合物通过共价键或非共价键连接，示例性的，上述具有粘接能力的极性聚合物可以是但不限于聚丙烯酸酯类共聚物，其接枝聚合在硅油1a的侧链上。
上述核壳结构的极性聚烯烃微球中，聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物与具有极性官能团的硅油组成的二组分芯层具有较好的相容性，改善了聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物与极性物质的相容性，故而与壳层中的极性聚合物稳定连接。相比于传统的隔膜涂层材料，上述极性聚烯烃微球在电解液中具有较低的溶胀率及较合适的表面能，用于制备隔膜涂层，能够在保证较低溶胀率的情况下，提升隔膜的电解液浸润性。
在可选的设计中，上述芯层1中按照质量百分比计，上述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物1b的质量百分比≥50％。
在可选的设计中，上述芯层1中按质量百分比计，上述具有极性官能团的硅油1b的含量为2％-50％，例如，该硅油的质量百分比可以是20％、30％、40％或50％；或者以上任意数值组成的范围内。
在可选的设计中，上述芯层1及壳层2的质量比为90:10-99:1，例如，上述芯层1和壳层2的质量比为90:10、93:7、96:4或99:1或者以上任意数值组成的范围内。芯层1及壳层2的质量比在上述范围内，壳层中溶胀性的聚合物的质量占比较小，极性聚烯烃微球的溶胀率较低。
在可选的设计中，上述极性聚烯烃微球的粒径D50为100nm-6μm，例如，该极性聚烯烃微球的粒径D50为100nm、200nm、300nm、500nm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm或者以上任意数值组成的范围内。
在可选的设计中，上述极性聚烯烃微球满足1.5≤D90/D50≤2.5，例如，该极性聚烯烃微球的D90/D50可以是1.5、1.7、1.9、2.1、2.3、2.5或者以上任意数值组成的范围内。极性聚烯烃微球的D90/D50在上述范围内，粒径分布较窄，用于制备隔膜涂层均匀性较佳。
在本申请公开的实施例中，上述极性聚烯烃微球还含有乳化剂；例如，在一种可选的设计中，上述极性聚烯烃微球中，乳化剂的质量百分比为1％-10％。
为了便于解释本申请，本申请进一步的提供了一种极性聚烯烃微球的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S1：将具有极性官能团的硅油和乳化剂混合均匀并乳化，得到预制乳液。在该步骤中，具有极性基团的硅油可以是但不限于氨基硅油或羟基硅油，其中，硅油的含量为1-50％wt，乳化剂的含量为1-5％wt，余量则为溶剂。
该步骤在具体实施时，通过将具有极性官能团的硅油加入搅拌釜中，而后向其中加入乳化剂，在50-200rpm的速率下进行搅拌混合，从而形成作为A组分的预制乳液。
步骤S2：将聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物、乳化剂和水在100-200℃的条件下进行混合，得到油包水乳状液。在该步骤中，聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量为50-90％wt，乳化剂的含量为1-20％wt。
该步骤在具体实施时，将上述原料加入到高温高压反应釜中，而后将反应釜加热至100-200℃，使聚烯烃及其聚合物熔融，而后在100-2000rpm的速率下对上述原料进行搅拌，得到作为B组分的油包水乳状液。
其中，聚烯烃及其衍生物可以是但不限于聚乙烯、聚丙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯-聚乙二醇嵌段共聚物、2-溴异丁酯端基功能化聚乙烯、甲基苯乙烯封端聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯腈和聚丙烯接枝丙烯酸中的至少一种。
步骤S3：将预制乳液滴入油包水乳状液中，直至油包水乳液发生相反转，而后加入具有粘接能力的极性聚合物(例如，丙烯酸酯类共聚物)，得到极性聚烯烃微球。在该步骤中，上述丙烯酸酯类共聚物的加入量为聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物重量的1-5wt％。
该步骤在具体实施时，将A组分缓慢的滴加至高温高压反应釜中，以使A组分与B组分混合，在滴加的过程中，需要控制滴加速度，确保反应釜内反应物质的温度不产生变化，直至发生反应釜内的乳状液发生相反转，变为水包油乳状液，此时再向反应釜中加入具有粘接能力的极性聚合物，而后迅速降温至室温即可得到极性聚丙烯微球结构。
其中，具有粘接能力的极性聚合物可以是但不限于丙烯酸酯类共聚物，例如，该丙烯酸酯类共聚物为丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺、氧化聚烯烃中至少一种与丙烯酸酯的共聚物。
在本申请公开的实施例中，上述步骤S1和步骤S2所使用的乳化剂为脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温和司盘中的至少一种。
本申请创造性的通过乳化设计多组分材料，制备得到核壳结构的极性聚烯烃微球，未改性的聚烯烃很难做成水性材料，在水中稳定性非常差，同时聚烯烃与极性物质相容性非常差具有明显的相界面。双组分核中的具有极性官能团的硅油可以作为相容剂提高聚烯烃与极性物质的相容性，因此其可以有效赋予聚烯烃材料在水中的稳定性、提高聚烯烃材料的附着力；同时，该极性聚烯烃微球可以通过调控单体极性和比例，得到不同极性的聚合物涂层，以应对不同体系的电解液，从而达到高亲液低溶胀的效果，进而实现改善电池倍率性能。
通过本申请方法制备的极性聚烯烃微球，其形貌如图2所示，通过图2可以看出，该极性聚烯烃微球的粒径D50为100nm-6μm。
在上述基础上，本申请进一步的提供了一种涂覆浆料，该涂覆浆料可以用于二次电池隔膜，具体的，该涂覆浆料包括上述极性聚烯烃微球；以及其他功能性组分。
在一些实施例中，涂覆浆料按质量份数计包括以下组分：5-50份的极性聚烯烃微球、0.1-15份的粘接剂，0.1-5份的分散剂，0-5份的润湿剂。
在一种较为具体的实施例中，上述涂覆浆料按质量百分比包括以下组分：5-50％的极性聚烯烃微球、0.1-15％的粘接剂，0.1-5％的分散剂，0-5％的润湿剂。
其中，极性聚烯烃微球为隔膜涂层主体，其用于赋予电池隔膜高亲液和低溶胀的效果；上述粘接剂则用于赋予隔膜涂层基础的附着力，示例性的，上述粘接剂为粘接剂为聚丙烯腈、SBR(丁苯胶乳)、羟甲基纤维素钠、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺中的至少一种；上述分散剂用于使极性聚烯烃微球能够充分的分散在溶剂中，示例性的，上述分散剂为聚丙烯酸铵盐、六偏磷酸钠、焦磷酸钠中的至少一种；上述润湿剂用于提高隔膜涂层的润湿性能和表面张力，示例性的例如，上述润湿剂为烷基硫酸盐、磺酸盐、聚氧乙烯烷基酚醚，聚氧乙烯脂肪醇醚至少一种。
在上述基础上，本申请进一步的提供了一种二次电池隔膜，该二次电池隔膜包括隔膜基材和隔膜涂层，隔膜涂层涂覆于隔膜基材的至少一侧表面。隔膜涂层包括上述的极性聚烯烃微球，或者采用上述涂覆浆料制成。
示例性的，上述隔膜基材可以为聚烯烃材料，其厚度为2-25μm，上述隔膜涂层的厚度则为0.5-6μm，隔膜涂层可以采用喷涂、辊涂、点涂等方式涂覆在隔膜基材的表面。
为了对本申请的效果进行说明，本申请还提供了以下几种较为具体的实施例。
实施例一：
步骤S1：制备A组分，将10％wt的氨基硅油和5％wt的乳化剂，在50-200rpm的转速下进行混合乳化，得到预制乳液。
步骤S2，制备B组分，将HDPE(高密度聚乙烯)1％离子型乳化剂和水在反应釜中进行混合，使反应物的固含量达到50％；而后将反应釜加热至150℃并在1000rpm的速率下进行搅拌，使反应物熔融并形成油包水乳状液。
步骤S3，然后将A组分缓慢滴入反应釜中，使A组分与B组分混合，滴加速度缓慢保证反应釜温度不发生变化，直至发生相反转，随后加入占聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物质量的5％的丙烯酸酯-丙烯酸共聚物进行反应,最后快速降温至室温(25±5℃)得到核壳结构的极性聚烯烃微球。
该极性聚烯烃微球的粒径D50在500nm，采用上述极性聚烯烃微球制备隔膜涂层的浆料，其具体的质量百分比如下，包括：10％的极性聚烯烃微球、5％粘接剂、0.1％分散剂、0.01％润湿剂，利用辊涂的方法将隔膜涂层的浆料涂覆在PP隔膜基材上，得到高亲液低溶胀的二次电池隔膜。
实施例二：
参照实施例一的方法和参数制备极性聚烯烃微球和隔膜涂层。
差异在于，本实施例在步骤S1制备A组分时，其中，氨基硅油的固含量为20wt％，搅拌速率为1400rpm。
最终得到的极性聚烯烃微球的粒径D50为200nm。再利用上述极性聚烯烃微球参照实施例一中的比例制备隔膜涂层以及二次电池隔膜。
实施例三：
参照实施例一的方法和参数制备极性聚烯烃微球和隔膜涂层。
差异在于，本实施例在步骤S1制备A组分时，氨基硅油的固含量为1wt％；在步骤S2中，搅拌速率为400rpm；在步骤S3中加入的丙烯酸酯类共聚物为占HDPE质量的3％的丙烯酸酯-丙烯腈共聚物。
最终得到的极性聚烯烃共聚物的粒径D50为1.2μm。再利用上述极性聚烯烃微球参照实施例一中的比例制备隔膜涂层以及二次电池隔膜。
实施例四：
参照实施例一的方法和参数制备极性聚烯烃微球和隔膜涂层。
差异在于，本实施例在步骤S1制备A组分时，采用的是5wt％的羟基硅油；在步骤S2中，搅拌速率为400rpm；在步骤S3中加入的丙烯酸酯类共聚物为占HDPE质量的10％的丙烯酸酯-丙烯酸共聚物。
最终得到的极性聚烯烃共聚物的粒径D50为300nm。再利用上述极性聚烯烃微球参照实施例一中的比例制备隔膜涂层以及二次电池隔膜。
实施例五：
参照实施例一的方法和参数制备极性聚烯烃微球和隔膜涂层。
差异在于，本实施例在步骤S1制备A组分时，采用的是1wt％的羟基硅油；在步骤S2中，搅拌速率为400rpm；在步骤S3中加入的丙烯酸酯类共聚物为占HDPE质量的3％的丙烯酸酯-丙烯酸共聚物。
最终得到的极性聚烯烃共聚物的粒径D50为1.1μm。再利用上述极性聚烯烃微球参照实施例一中的比例制备隔膜涂层以及二次电池隔膜。
实施例六：
对上述实施例一至实施例五中制备的二次电池隔膜的各项性能进行测试.
其中，剥离强度测试方法包括以下步骤：
将上述制得的二次电池隔膜与极片切出宽20mm*长80mm的试样，在热压机上进行压合，将二次电池隔膜一端和极片一端固定在万能拉力机上，以10mm/min的恒定速度，180℃剥离，实验重复5次取平均值。
其中，溶胀率测试方法包括以下步骤：
将二次电池隔膜置于培养皿中，在80℃烘箱中烘烤24h,取出在干燥器中冷却至室温，立即称量。如此反复操作，直至恒质量为止(重量误差不超过2％)。此时样品多呈粉末状或者胶体状；而后取少量烘干后的二次电池隔膜样品(例如，0.1g)并将其置于烧杯中(若是二次电池隔膜呈胶体状，则裁剪成5cm*5cm大小的胶片)；按照EC:DEC:DMC＝1:1:1的比例，配制电解液溶剂；将100mL配制电解液倒入烧杯中并密封；24小时后，经抽滤分离出溶胀的二次电池隔膜；通过称量二次电池隔膜溶胀后的质量，按照以下公式(1)计算材料的溶胀率：
溶胀率(％) ＝ (Ws - Wd)/Wd × 100 (1)
其中，Ws为二次电池隔膜的浸泡于电解液前的初始重量，Wd为二次电池隔膜浸泡在电解液溶剂中溶胀后的质量。
其中，离子电导率测试方法包括以下步骤：
采用惰性不锈钢电极制作对称式电池进行测试，随着隔膜层数的增加，电池电阻也相应增加，并存在线性关系，对应斜率即是隔膜电阻。隔膜离子电导率通过以下公式(2)计算：
σS＝d/(RS×A×10) (2)
其中，σS为隔膜离子电导率，单位为mS/cm；d为隔膜的厚度，单位为μm，由测厚仪测得；RS为隔膜电阻，单位为Ω；A为对称式电池中隔膜有效面积，取值6cm2；10为量纲换算比值。
具体的测试结果如下表所示：
| 实施例 | 剥离强度(N/m) | 接触角(°) | 溶胀率(％) | 离子电导率(mS/cm) |
| 实施例一 | 2.5 | 8 | 12.2 | 1.72 |
| 实施例二 | 2.2 | 5 | 24.1 | 1.89 |
| 实施例三 | 0.2 | 16 | 4.2 | 1.74 |
| 实施例四 | 2.8 | 5 | 27.3 | 1.77 |
| 实施例五 | 0.5 | 14 | 4.9 | 1.71 |
| 隔膜基膜 | -- | 52 | -- | 1.49 |
通过上表可以看出，含有极性聚烯烃微球的隔膜涂层，其具有良好的附着力，且接触角相较于隔膜基材更小，表明涂覆有隔膜涂层的二次电池隔膜具有良好的亲水性，同时相较于隔膜基材，涂覆有隔膜涂层的二次电池隔膜的溶胀率和离子导电率均有一定程度的改善。实施例一至实施例五的极性聚烯烃微球的溶胀率明显低于PVDF。离子电导率的提升说明实施例一至实施例五的极性聚烯烃微球能够有效提升二次电池隔膜的电解液浸润性，改善二次电池隔膜的离子导通性能。
本申请所提供的二次电池隔膜，通过含有极性聚烯烃微球的隔膜涂层赋予其低溶胀、高亲液的特点，具有优异的抗溶胀性和吸液性，在二次电池领域具有广泛的应用前景。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (11)
1.一种极性聚烯烃微球，其特征在于，所述极性聚烯烃微球包括芯层及包覆于所述芯层表面的壳层；
所述芯层包括聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物，所述聚烯烃及其衍生物包括聚乙烯、聚丙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯-聚乙二醇嵌段共聚物、2-溴异丁酯端基功能化聚乙烯、甲基苯乙烯封端聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯腈和聚丙烯接枝丙烯酸中的至少一种；以及，
具有极性官能团的硅油，所述具有极性官能团的硅油包括氨基硅油及羟基硅油中的至少一种；
在所述芯层中，按照质量百分比计，所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量百分比≥50％；所述具有极性官能团的硅油的质量百分比为2％-50％；
所述壳层包括具有粘接能力的极性聚合物，所述具有粘接能力的极性聚合物包括丙烯酸酯类共聚物。
2.如权利要求1所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，所述丙烯酸酯类共聚物包括丙烯酸、丙烯腈、丙烯酰胺中至少一种与丙烯酸酯的共聚物。
3.如权利要求1或2所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，所述极性聚烯烃微球还含有乳化剂。
4.如权利要求3所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，在所述极性聚烯烃微球中，所述乳化剂的质量百分比为1％-10％。
5.如权利要求3所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、异构醇聚氧乙烯醚、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、吐温和司盘中的至少一种。
6.如权利要求1或2所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，所述具有极性官能团的硅油及所述具有粘接能力的极性聚合物通过共价键或非共价键连接。
7.如权利要求1或2所述的极性聚烯烃微球，其特征在于，满足(1)-(3)中至少一个条件：
(1)所述芯层及所述壳层的质量比为90:10-99:1；
(2)所述极性聚烯烃微球的粒径D50为100nm-6μm；
(3)所述极性聚烯烃微球满足1.5≤D90/D50≤2.5。
8.一种极性聚烯烃微球的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将具有极性官能团的硅油和乳化剂混合并乳化，得到预制乳液；
将聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物、乳化剂和水在100-200℃的条件下进行混合，得到油包水乳状液；其中，按照质量百分比计，所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的质量百分比≥50％；所述具有极性官能团的硅油的质量百分比为2％-50％；
所述聚烯烃及其衍生物包括聚乙烯、聚丙烯、氧化聚乙烯、聚乙烯-聚乙二醇嵌段共聚物、2-溴异丁酯端基功能化聚乙烯、甲基苯乙烯封端聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、聚丙烯接枝丙烯腈和聚丙烯接枝丙烯酸中的至少一种；
所述具有极性官能团的硅油包括氨基硅油及羟基硅油中的至少一种；
将所述预制乳液滴入所述油包水乳状液中，直至所述油包水乳液发生相反转，而后加入具有粘接能力的极性聚合物，制备极性聚烯烃微球；所述具有粘接能力的极性聚合物包括丙烯酸酯类共聚物。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法满足(1)-(5)中至少一个条件：
(1)所述预制乳液中，所述硅油的含量为5-50％wt，所述乳化剂的含量为1-5％wt；
(2)所述油包水乳液中，所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的含量为50-90％wt，所述乳化剂的含量为1-20％wt；
(3)所述极性聚合物的加入量占所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物的1-5％wt；
(4)所述硅油与所述乳化剂混合时的搅拌速度为50-200rpm；
(5)所述聚烯烃及其衍生物和/或乙烯-丙烯酸酯类共聚物、乳化剂和水混合时的搅拌速度为100-2000rpm。
10.一种涂覆浆料，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的极性聚烯烃微球或者如权利要求8至9任一项所述的制备方法制得的极性聚烯烃微球。
11.一种二次电池隔膜，其特征在于，包括隔膜基材及附着于所述隔膜基材至少一个表面上的隔膜涂层；
所述隔膜涂层包括如权利要求1至7任一项所述的极性聚烯烃微球或者如权利要求8至9任一项所述的制备方法制得的极性聚烯烃微球；
或者，所述隔膜涂层采用如权利要求10所述的涂覆浆料制备。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020104513A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Process for manufacturing heat treated pvdf |
| CN111417673A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-07-14 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 制备交联聚烯烃粒子的方法 |
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111417673A (zh) * | 2017-12-29 | 2020-07-14 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 制备交联聚烯烃粒子的方法 |
| WO2020104513A1 (en) * | 2018-11-22 | 2020-05-28 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Process for manufacturing heat treated pvdf |
| CN112142995A (zh) * | 2020-08-24 | 2020-12-29 | 深圳市德立新材料科技有限公司 | 有机无机复合葡萄颗粒结构材料、浆料、隔膜及制备方法 |
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