CN118027559A - 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法 - Google Patents

一种复合集流体耐热基膜及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN118027559A
CN118027559A CN202410178577.5A CN202410178577A CN118027559A CN 118027559 A CN118027559 A CN 118027559A CN 202410178577 A CN202410178577 A CN 202410178577A CN 118027559 A CN118027559 A CN 118027559A
Authority
CN
China
Prior art keywords
base film
current collector
resistant base
composite current
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202410178577.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN118027559B (zh
Inventor
魏文良
王勇军
王润霄
於冬雷
王晓军
胡昊
夏晶晶
徐鼎盛
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yangzhou Boheng New Energy Material Technology Co ltd
Original Assignee
Yangzhou Boheng New Energy Material Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yangzhou Boheng New Energy Material Technology Co ltd filed Critical Yangzhou Boheng New Energy Material Technology Co ltd
Priority to CN202410178577.5A priority Critical patent/CN118027559B/zh
Priority claimed from CN202410178577.5A external-priority patent/CN118027559B/zh
Publication of CN118027559A publication Critical patent/CN118027559A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN118027559B publication Critical patent/CN118027559B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2323/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers
    • C08J2323/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Derivatives of such polymers not modified by chemical after treatment
    • C08J2323/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08J2323/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2467/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/221—Oxides; Hydroxides of metals of rare earth metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/041—Carbon nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
    • C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K9/00—Use of pretreated ingredients
    • C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本申请涉及集流体的技术领域，具体公开了一种复合集流体耐热基膜、制备方法及应用。复合集流体耐热基膜，包括以下重量份的物质：PP 1‑99份；PET 1‑99份；填料0.1‑10份，所述填料包括碳纳米管、二氧化硅或纤维素中的一种或多种。其制备方法为：S1、原料共混；S2、熔融挤出；S3、拉伸。本申请的复合集流体耐热基膜可用于集流体，其具有耐热、抗拉、高韧性、高强度等优点；另外，本申请的制备方法具有工艺简单、易操作的优点。

Description

一种复合集流体耐热基膜及其制备方法
技术领域
本申请涉及复合集流体的技术领域，更具体地说，它涉及一种复合集流体耐热基膜、制备方法及应用。
背景技术
复合集流体就是在超薄有机高分子薄膜表面沉积出金属层(厚度在1μm左右的金属层+有机薄膜+金属层的三明治结构的)新材料，可以代替传统的负极集流体电解铜箔或者正极集流体压延铝箔。复合集流体突出优点是金属材料的用量减少，大概用量只有原来的1/3到1/5，有效降低材料成本；其次由于复合集流体中薄膜的使用，带来电池重量的减轻、减薄和活性材料的增加，从而有效增加电池的能量密度5％-10％，电池的循环寿命实现提升5％；复合集流体材料的应用可以大大降低电池短路导致燃烧的发生概率，可以有效解决电池安全性的难题。
目前，复合集流体应用的基膜大多由PP(聚丙烯)、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)、PI(聚酰亚胺)，但PP存在耐热性差的缺陷，PET存在化学稳定性不佳的缺陷，而PI存在成本较高的缺陷，即目前的基膜仍存在耐热效果不佳、强度不佳的缺陷。
发明内容
为了改善基膜存在耐热效果不佳、强度不佳的缺陷，本申请提供一种复合集流体耐热基膜、制备方法及应用，采用如下的技术方案：
第一方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜，包括以下重量份的物质：
PP 1-99份；
PET 1-99份；
填料0.1-10份，所述填料包括碳纳米管、二氧化硅或纤维素中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用PP与PET复合作为基膜的主要材料，能够赋予基膜优良的耐热性以及强度，改善单一材料制备的基膜的缺陷。在基膜中添加碳纳米管，碳纳米管具有优良的长径比，不仅能够作为增强粒子，提高基膜的强度；还能够降低PP与PET的Tg差，提高PP与PET的相容性。碳纳米管能够在PP与PET的界面进行牵拉，减少PP与PET中形成的海岛结构，起到增容作用，提高PP与PET的界面结合效果，从而提高基膜的抗拉效果以及强度。无需在基膜中添加相容剂即可提高PP与PET的相容性，降低了相容剂小分子迁移导致基膜强度不均的可能性，使基膜获得均匀的强度。
二氧化硅作为填料能够有效填充基膜，在基膜中引入锚固位点，从而提高PP与PET的结合效果。纤维素的加入，能够利用纤维结构对基膜中各组分进行牵拉，从而提高PP与PET的结合强度。
利用碳纳米管、二氧化硅以及纤维素配合，能够在基膜中形成填料网络，不仅提高PP与PET的相容性，还能够进一步提高基膜的结合强度，稳定改善基膜的强度。
可选的，所述填料为经改性剂改性的填料，所述改性剂包括稀土化合物、马来酸酐、丝素蛋白、硅烷偶联剂中的一种或多种。
通过采用上述技术方案，采用稀土化合物对填料进行改性处理，稀土化合物能够在填料表面形成包膜结构，能够有效降低填料表面的表面能，提高填料在基膜中的分散均匀性。同时，由于稀土粒子能够与基膜中的大分子链发生相互作用，从而能够提高填料与基膜的结合效果。
采用马来酸酐对填料进行改性，马来酸酐能够作为偶联剂，提高填料的分散性以及结合效果，同时，马来酸酐的加入，能够在PP上引入酸酐基团，提高PP的粘性，提高基膜中各组分之间的相容性以及结合强度，稳定改善了基膜的强度。
采用丝素蛋白对填料进行改性处理，丝素蛋白中的芳香族氨基酸残基，能够在填料表面形成强烈π-π相互作用，从而提高填料在基膜中的分散均匀性，使基膜获得均匀的增强效果。同时，丝素蛋白还能够改善PP与PET的相容性，进一步提高基膜的强度。
利用硅烷偶联剂对填料进行改性处理，硅烷偶联剂能够提高填料的分散效果，使填料均匀增强基膜强度。
可选的，所述碳纳米管包括经稀土化合物改性处理的碳纳米管，所述稀土改性碳纳米管的制备包括：将碳纳米管配置为分散液，向分散液中加入稀土化合物，调节pH，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂，沉积，离心分离，保留固体物，干燥，得到稀土改性碳纳米管。
通过采用上述技术方案，稀土化合物与碳纳米管之间通过静电引力形成离子配键，再通过絮凝剂稳定在碳纳米管表面形成包膜结构，即形成核壳结构，能够降低碳纳米管的团聚，使碳纳米管均匀分散在基膜中；同时，还能够提高碳纳米管与PP的相容性，稳定增韧基膜，提高基膜的强度。
可选的，所述稀土化合物的稀土离子浓度为4-6％，所述pH为8-9。
通过采用上述技术方案，优化了稀土化合的离子浓度，适宜的浓度能够使稀土化合物能够在碳纳米管表面形成均匀的包膜结构，使碳纳米管均匀在基膜中分散。稀土化合物的浓度过低，稀土化合物难以包覆在碳纳米管表面，从而难以形成包膜结构。稀土化合物的浓度过高，稀土化合物较易造成水解反应速率过快，难以控制稀土化合物在碳纳米管表面的吸附效果，难以形成包膜结构。优化了改性的pH，适宜的pH下，稀土化合物能够在碳纳米管表面形成均匀且致密的包膜，稳定降低碳纳米管粒子之间的团聚。
可选的，所述碳纳米管还包括经丝素蛋白改性的碳纳米管，所述蛋白改性的碳纳米管的制备包括：将碳纳米管分散于磷酸溶液中，超声混合，得到悬浮液，向悬浮液中加入脱胶丝素蛋白纤维，均质，离心分离，保留固体物，干燥，得到丝素蛋白改性碳纳米管。
通过采用上述技术方案，丝素蛋白能够与碳纳米管表面形成强π-π相互作用，使碳纳米管在基膜中均匀分散。采用磷酸作为分散液，首先，由于磷酸的强极性，碳纳米管能够在磷酸中充分分散；其次，丝素蛋白纤维能够在磷酸中快速溶解于分解，能够使丝素蛋白充分负载于碳纳米管上。同时，由于丝素蛋白中较多的极性基团，能够与铜离子具有较佳的结合效果，即提高基膜与金属层之间的结合性。
可选的，所述二氧化硅为经硅烷偶联剂改性处理的二氧化硅，所述硅烷偶联剂包括KH-550和KH-560。
可选的，所述硅烷偶联剂的制备：将等质量的KH-550和KH-560，加入容器中，加热反应，冷却，得到硅烷偶联剂。
通过采用上述技术方案，采用KH-550和KH-560制备硅烷偶联剂，KH-550和KH-560能够形成网络状结构，网络结构上负载有多个烷氧基，能够与二氧化硅表面的活性羟基结合，实现对二氧化硅的接枝修饰，从而使二氧化硅颗粒之间形成相连但未直接接触的结构，进而促使二氧化硅在基膜中形成空间网络状结构，进一步改善基膜的强度以及韧性。
第二方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜的制备方法，采用如下的技术方案：
一种复合集流体耐热基膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料共混：将PP、PET和填料互混，加热熔融，获得PP/PET互混树脂熔体；
S2、熔融挤出：将PP/PET互混树脂熔体造粒挤出，获得混合母粒，再次加热熔融，经过计量泵、过滤器、适配器后到达模头形成厚片；
S3、拉伸：将厚片纵向拉伸后，再进行横向拉伸，即得耐热基膜。
可选的，对耐热基膜进行电晕处理。
通过采用上述技术方案，对耐热基膜进行电晕处理，能够在耐热基膜表面形成粗糙结构，提高耐热基膜与金属层之间的结合强度。
第三方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜的应用，采用如下的技术方案：
一种复合集流体耐热基膜的应用，上述的一种复合集流体耐热基膜应用于复合集流体。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、由于本申请采用PP与PET复合作为基膜的主要材料，能够赋予基膜优良的耐热性以及强度，改善单一材料制备的基膜的缺陷。在基膜中添加碳纳米管，碳纳米管具有优良的长径比，不仅能够作为增强粒子，提高基膜的强度；还能够降低PP与PET的Tg差，提高PP与PET的相容性。碳纳米管能够在PP与PET的界面进行牵拉，减少PP与PET中形成的海岛结构，起到增容作用，提高PP与PET的界面结合效果，从而提高基膜的抗拉效果以及强度。无需在基膜中添加相容剂即可提高PP与PET的相容性，降低了相容剂小分子迁移导致基膜强度不均的可能性，使基膜获得均匀的强度。
2、本申请中稀土化合物与碳纳米管之间通过静电引力形成离子配键，再通过絮凝剂稳定在碳纳米管表面形成包膜结构，即形成核壳结构，能够降低碳纳米管的团聚，使碳纳米管均匀分散在基膜中；同时，还能够提高碳纳米管与PP的相容性，稳定增韧基膜，提高基膜的强度。
3、本申请中丝素蛋白能够与碳纳米管表面形成强π-π相互作用，使碳纳米管在基膜中均匀分散。采用磷酸作为分散液，首先，由于磷酸的强极性，碳纳米管能够在磷酸中充分分散；其次，丝素蛋白纤维能够在磷酸中快速溶解于分解，能够使丝素蛋白充分负载于碳纳米管上。同时，由于丝素蛋白中较多的极性基团，能够与铜离子具有较佳的结合效果，即提高基膜与金属层之间的结合性。
4、本申请中采用KH-550和KH-560制备硅烷偶联剂，KH-550和KH-560能够形成网络状结构，网络结构上负载有多个烷氧基，能够与二氧化硅表面的活性羟基结合，实现对二氧化硅的接枝修饰，从而使二氧化硅颗粒之间形成相连但未直接接触的结构，进而促使二氧化硅在基膜中形成空间网络状结构，进一步改善基膜的强度以及韧性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
原料包括以下材料，但不仅限于此：PP为上海赛科石油化工有限公司K8003型PP；PET为宁波荣基新材料科技有限公司的FG600型PET；碳纳米管为上海力硕复合材料有限公司的CNTs；SiO2为德固赛(青岛)有限公司的VN3工业级SiO2；KH550为上海创道新材料有限公司KH550；KH560为上海三容化工科技有限公司的KH560。
制备例
稀土改性碳纳米管制备例
制备例1
将碳纳米管配置为质量分数为20％的分散液(去离子水为溶剂)，向分散液中加入稀土化合物(氧化镧)，使稀土化合物在分散液中的离子浓度为4％，调节pH＝8(NaOH调节)，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂(质量分数为5％的氨水)，于30℃，进行沉积，离心分离，保留固体物，乙醇洗涤，真空干燥，得到稀土改性碳纳米管。
制备例2
将碳纳米管配置为质量分数为20％的分散液(去离子水为溶剂)，向分散液中加入稀土化合物(氧化镧)，使稀土化合物在分散液中的离子浓度为5％，调节pH＝9(NaOH调节)，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂(质量分数为5％的氨水)，于30℃，进行沉积，离心分离，保留固体物，乙醇洗涤，真空干燥，得到稀土改性碳纳米管。
制备例3
将碳纳米管配置为质量分数为20％的分散液(去离子水为溶剂)，向分散液中加入稀土化合物(氧化镧)，使稀土化合物在分散液中的离子浓度为6％，调节pH＝9(NaOH调节)，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂(质量分数为5％的氨水)，于30℃，进行沉积，离心分离，保留固体物，乙醇洗涤，真空干燥，得到稀土改性碳纳米管。
丝素蛋白改性的碳纳米管制备例
制备例4
将蚕茧剪碎，在质量分数为5％的碳酸钠溶液中浸泡30min，脱胶处理，重复两次，得到丝素蛋白。其中，脱胶温度为100℃，然后用1000mL去离子水将脱胶后的丝纤维洗涤4次以除去丝胶，然后在45℃下干燥12h，得到脱胶丝素蛋白纤维。
将1g碳纳米管分散于80g质量分数为85％的磷酸溶液中，超声混合30min，得到悬浮液，向悬浮液中加入8g脱胶丝素蛋白纤维，8000rpm均质3min，离心分离，保留固体物，干燥，得到丝素蛋白改性碳纳米管。
硅烷偶联剂制备例
制备例5
取0.5kgKH-550和0.5kgKH-560，在氮气氛围下，加入容器中，搅拌，升温加热至130℃，反应5h，冷却至室温，得到硅烷偶联剂。
二氧化硅制备例
制备例6
将乙醇与水按照9:1的比例加入容器中，通过加入盐酸调节其pH值至4左右之后，向容器中加入制备例5中制备得到的硅烷偶联剂，配制质量分数为2％的溶液，在50℃下搅拌5h后，得到水解液。
取二氧化硅添加至水解液中，其中，硅烷偶联剂与二氧化硅的质量比为1:9，将上述混合液升温至60℃，充分搅拌混合(搅拌转速在500～600r/min)5h，得到改性液，将改性液转移至托盘内，并将托盘放置于电热鼓风干燥箱内，调节干燥箱温度为80℃，进行24h的脱水干燥，所得产物充分破碎后得到改性二氧化硅。
实施例
实施例1-3
第一方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜，包括以下材料，PP、PET和填料，其中，填料包括碳纳米管。
第二方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜的制备方法，包括以下步骤：
S1、原料共混：将PP和PET置于70℃烘箱中干燥12h，再将PP、PET和填料互混，255℃加热熔融，获得PP/PET互混树脂熔体；
S2、熔融挤出：将PP/PET互混树脂熔体加入挤出机中(挤出机的温度设置为：一区温度为235℃，二区温度为245℃，三区温度为255℃，四区温度为265℃，五区温度为275℃，机头温度为265℃)再次加热熔融，并通过造粒挤出，获得混合母粒，经过计量泵、过滤器、适配器后到达模头形成厚片；
S3、拉伸：将厚片纵向拉伸后，再进行横向拉伸，其中，纵拉倍率为1，横拉倍率为3.5，即得耐热基膜。
第三方面，本申请提供一种复合集流体耐热基膜的应用，复合集流体耐热基膜应用于复合集流体。
表1实施例1-3耐热基膜组成
重量/kg 实施例1 实施例2 实施例3
PP 90 80 50
PET 10 20 50
填料 0.1 2 10
实施例4
与实施例2的区别在于：填料包括1kg碳纳米管和1kg二氧化硅。
实施例5
与实施例2的区别在于：填料包括2kg制备例1中制备的稀土改性碳纳米管。
实施例6
与实施例2的区别在于：填料包括2kg制备例2中制备的稀土改性碳纳米管。
实施例7
与实施例2的区别在于：填料包括2kg制备例3中制备的稀土改性碳纳米管。
实施例8
与实施例2的区别在于：填料包括2kg制备例4中制备的丝素蛋白改性碳纳米管。
实施例9
与实施例2的区别在于：填料包括1kg制备例2中制备的稀土改性碳纳米管和1kg制备例4中制备的丝素蛋白改性碳纳米管。
实施例10
与实施例4的区别在于：填料包括1kg碳纳米管和1kg制备例6中制备的改性二氧化硅。
实施例11
与实施例2的区别在于：对耐热基膜进行表面电晕处理，采用低温等离子电源(电压为50V)处理1min。
对比例
对比例1
本对比例与实施例2的不同之处在于，本对比例中未添加填料。
对比例2
本对比例与实施例2的不同之处在于，本对比例中采用等质量的江苏润丰合成科技有限公司含量为99％的POE-g-GMA的相容剂，以代替实施例2中的填料。
性能检测试验
(1)拉伸性能测试：本测试根据GB1040-79塑料拉伸试验方法执行，拉伸速率设为10mm/min将耐热薄膜拉伸至断裂。
(2)附着性能检测：在实施例1-11、对比例1-2中制备得到的耐热薄膜上磁控溅射铜，在耐热薄膜上形成0.2mm镀铜层，用3M胶带进行粘附/剥离实验，记录剥离次数。
表2性能检测
结合表2性能检测对比可以发现：
1、结合实施例1-3和对比例1-2对比可以发现：实施例1-3中制得的耐热基膜的拉伸强度与断裂伸长率均有所提高，这说明在本申请中采用在基膜中添加碳纳米管，碳纳米管具有优良的长径比，不仅能够作为增强粒子，提高基膜的强度；还能够降低PP与PET的Tg差，提高PP与PET的相容性。碳纳米管能够在PP与PET的界面进行牵拉，减少PP与PET中形成的海岛结构，起到增容作用，提高PP与PET的界面结合效果，从而提高基膜的抗拉效果以及强度。无需在基膜中添加相容剂即可提高PP与PET的相容性，降低了相容剂小分子迁移导致基膜强度不均的可能性，使基膜获得均匀的强度。
2、结合实施例5-7和实施例2对比可以发现：实施例5-7中制得的耐热基膜的拉伸强度与断裂伸长率均有所提高，这说明在本申请中采用稀土化合物与碳纳米管之间通过静电引力形成离子配键，再通过絮凝剂稳定在碳纳米管表面形成包膜结构，即形成核壳结构，能够降低碳纳米管的团聚，使碳纳米管均匀分散在基膜中；同时，还能够提高碳纳米管与PP的相容性，稳定增韧基膜，提高基膜的强度。
3、结合实施例8-9和实施例2对比可以发现：实施例8-9中制得的耐热基膜的拉伸强度、断裂伸长率以及附着性均有所提高，这说明在本申请中采用丝素蛋白能够与碳纳米管表面形成强π-π相互作用，使碳纳米管在基膜中均匀分散。采用磷酸作为分散液，首先，由于磷酸的强极性，碳纳米管能够在磷酸中充分分散；其次，丝素蛋白纤维能够在磷酸中快速溶解于分解，能够使丝素蛋白充分负载于碳纳米管上。同时，由于丝素蛋白中较多的极性基团，能够与铜离子具有较佳的结合效果，即提高基膜与金属层之间的结合性。
4、结合实施例4、实施例10和实施例2对比可以发现：实施例10中制得的耐热基膜的拉伸强度与断裂伸长率均有所提高，这说明在本申请中采用二氧化硅作为填料能够有效填充基膜，在基膜中引入锚固位点，从而提高PP与PET的结合效果。纤维素的加入，能够利用纤维结构对基膜中各组分进行牵拉，从而提高PP与PET的结合强度。KH-550和KH-560能够形成网络状结构，网络结构上负载有多个烷氧基，能够与二氧化硅表面的活性羟基结合，实现对二氧化硅的接枝修饰，从而使二氧化硅颗粒之间形成相连但未直接接触的结构，进而促使二氧化硅在基膜中形成空间网络状结构，进一步改善基膜的强度以及韧性。
5、结合实施例11和实施例2对比可以发现：实施例11中制得的耐热基膜的附着性均有所提高，这说明在本申请中采用对耐热基膜进行电晕处理，能够在耐热基膜表面形成粗糙结构，提高耐热基膜与金属层之间的结合强度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种复合集流体耐热基膜，其特征在于，包括以下重量份的材料：
PP 1-99份；
PET 1-99份；
填料0.1-10份，所述填料包括碳纳米管、二氧化硅或纤维素中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述填料为经改性剂改性的填料，所述改性剂包括稀土化合物、马来酸酐、丝素蛋白、硅烷偶联剂中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管包括经稀土化合物改性处理的碳纳米管，所述稀土改性碳纳米管的制备包括：将碳纳米管配置为分散液，向分散液中加入稀土化合物，调节pH，得到悬浮液，向悬浮液中加入絮凝剂，沉积，离心分离，保留固体物，干燥，得到稀土改性碳纳米管。
4.根据权利要求3所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述稀土化合物的稀土离子浓度为4-6％，所述pH为8-9。
5.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述碳纳米管还包括经丝素蛋白改性的碳纳米管，所述蛋白改性的碳纳米管的制备包括：将碳纳米管分散于磷酸溶液中，超声混合，得到悬浮液，向悬浮液中加入脱胶丝素蛋白纤维，均质，离心分离，保留固体物，干燥，得到丝素蛋白改性碳纳米管。
6.根据权利要求2所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述二氧化硅为经硅烷偶联剂改性处理的二氧化硅，所述硅烷偶联剂包括KH-550和KH-560。
7.根据权利要求6所述的一种复合集流体耐热基膜，其特征在于：所述硅烷偶联剂的制备：将等质量的KH-550和KH-560，加入容器中，加热反应，冷却，得到硅烷偶联剂。
8.权利要求1-7任一项所述的一种复合集流体耐热基膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、原料共混：将PP、PET和填料互混，加热熔融，获得PP/PET互混树脂熔体；
S2、熔融挤出：将PP/PET互混树脂熔体造粒挤出，获得混合母粒，再次加热熔融，经过计量泵、过滤器、适配器后到达模头形成厚片；
S3、拉伸：将厚片纵向拉伸后，再进行横向拉伸，即得耐热基膜。
9.根据权利要求8所述的一种复合集流体耐热基膜的制备方法，其特征在于：对耐热基膜进行电晕处理。
10.一种复合集流体耐热基膜的应用，其特征在于：权利要求1-7任一项所述的一种复合集流体耐热基膜应用于复合集流体。
CN202410178577.5A 2024-02-09 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法 Active CN118027559B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410178577.5A CN118027559B (zh) 2024-02-09 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410178577.5A CN118027559B (zh) 2024-02-09 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN118027559A true CN118027559A (zh) 2024-05-14
CN118027559B CN118027559B (zh) 2024-10-15

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1844222A (zh) * 2006-05-11 2006-10-11 上海交通大学 稀土改性碳纳米管/聚丙烯复合材料的制备方法
CN105385038A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 吉翔宝（太仓）离型材料科技发展有限公司 一种复合离型膜
CN106243501A (zh) * 2016-08-18 2016-12-21 江苏绿洲园艺绿化有限公司 一种耐老化透气防雾化园艺用膜的制备方法
CN109401337A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 厦门大学 一种柔性复合导电膜及其制备方法
CN114262505A (zh) * 2022-02-09 2022-04-01 江苏软讯科技有限公司 一种光学级加雾pet膜的制备方法
CN114899356A (zh) * 2022-06-30 2022-08-12 扬州纳力新材料科技有限公司 一种复合集流体、制备方法、电极极片、电池和电子设备
CN115594872A (zh) * 2022-12-12 2023-01-13 安徽元琛环保科技股份有限公司（Cn） 一种复合集流体基膜及其制备方法、集流体及其制备方法
US20230250276A1 (en) * 2021-02-25 2023-08-10 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation Resin composition, formed article, electromagnetic wave absorber, and, method for producing resin composition
CN116675967A (zh) * 2023-07-31 2023-09-01 赣州诺威科技有限公司 一种锂电池正极薄膜材料及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1844222A (zh) * 2006-05-11 2006-10-11 上海交通大学 稀土改性碳纳米管/聚丙烯复合材料的制备方法
CN105385038A (zh) * 2015-12-22 2016-03-09 吉翔宝（太仓）离型材料科技发展有限公司 一种复合离型膜
CN106243501A (zh) * 2016-08-18 2016-12-21 江苏绿洲园艺绿化有限公司 一种耐老化透气防雾化园艺用膜的制备方法
CN109401337A (zh) * 2018-09-30 2019-03-01 厦门大学 一种柔性复合导电膜及其制备方法
US20230250276A1 (en) * 2021-02-25 2023-08-10 Mitsubishi Engineering-Plastics Corporation Resin composition, formed article, electromagnetic wave absorber, and, method for producing resin composition
CN114262505A (zh) * 2022-02-09 2022-04-01 江苏软讯科技有限公司 一种光学级加雾pet膜的制备方法
CN114899356A (zh) * 2022-06-30 2022-08-12 扬州纳力新材料科技有限公司 一种复合集流体、制备方法、电极极片、电池和电子设备
CN115594872A (zh) * 2022-12-12 2023-01-13 安徽元琛环保科技股份有限公司（Cn） 一种复合集流体基膜及其制备方法、集流体及其制备方法
CN116675967A (zh) * 2023-07-31 2023-09-01 赣州诺威科技有限公司 一种锂电池正极薄膜材料及其制备方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SUN, YH ET AL.: "Silk fibroin biomaterial-functionalized carbon nanotubes for high water dispersibility and promising biomedical applications", 《TEXTILE RESEARCH JOURNAL》, 30 April 2019 (2019-04-30), pages 1144 - 1152 *
易新;李忠明;: "注射成型PP/PET共混物分子取向研究", 中国塑料, no. 10, 26 October 2012 (2012-10-26), pages 51 *
李莹莹: "丝素蛋白及其复合材料的研究进展", 材料工程, no. 08, 7 August 2018 (2018-08-07) *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112759848B (zh) 抗菌抗静电聚丙烯复合材料及其制备方法
CN102181140B (zh) 一种碳纤维废丝增强聚碳酸酯复合材料及其制备方法
CN110564140A (zh) 一种高性能、抗静电的填充增强聚酰胺复合材料及其制备方法
CN116023824B (zh) 导电油墨及其制备方法和应用
KR20160064103A (ko) 높은 탄소 나노튜브 함량 유체
CN116901563A (zh) 一种集流体用薄膜及其制备方法
CN111484658A (zh) 一种高性能导电橡胶材料及其制备方法
CN115636986A (zh) 一种纳米纤维素复合填料及其制备方法与应用
CN118027559B (zh) 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法
JP5594005B2 (ja) 二軸配向ポリアリーレンスルフィドフィルム
CN115124838A (zh) 一种聚砜/改性填料复合介电薄膜材料及其制备方法
CN118027559A (zh) 一种复合集流体耐热基膜及其制备方法
WO2024066693A1 (zh) 抗静电聚醚醚酮复合材料及其制备方法
CN110343347B (zh) 聚偏氟乙烯SiO2改性石墨烯复合材料及其制备方法
CN115975361B (zh) 鞋面用有色聚乳酸复合材料
CN112029273A (zh) 具有石墨烯-碳纳米管复合结构的导电尼龙母粒及其制备方法
JP4240948B2 (ja) ポリアミド樹脂組成物の製造方法
CN113817299B (zh) 一种具有离子和化学双重交联结构的pla基共混复合材料及其制备方法
CN103540125A (zh) 一种耐高温导电ppo/pa6合金材料及其制备方法
CN113956543B (zh) 超支化离子液体/CNFs杂化粒子、微孔发泡阻燃TPV及其制备方法
CN109294173A (zh) 一种导热绝缘pet复合材料及其制备方法
KR101335165B1 (ko) 치수안정성이 우수한 폴리페닐렌에테르/탄소섬유 복합재 및 그 제조방법
CN115353722A (zh) 一种玻纤增强pet材料及其制备方法
CN109456586A (zh) 熔融共混法改性碳纳米粒子/聚碳酸酯纳米复合薄膜及其制备方法
CN112795121A (zh) 一种长效耐高压直流击穿聚乙烯树脂及其制备方法与应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant