本發(fā)明涉及鋰離子隔膜材料，具體為一種高強度、高熱穩(wěn)定性的聚(4-甲基-1-戊烯)微孔膜及其制備方法,本發(fā)明屬于鋰離子二次電池制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，以熱致相分離法制備的鋰離子電池的隔膜以PE(聚乙烯)為主，其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和優(yōu)異的物理性能，但是，商品化的PE隔膜熔點在150℃以下，高溫下，熱收縮性能差，在鋰離子電池使用的過程中，由于一些原因，造成隔膜被刺穿而穿孔，或者因內(nèi)部或外部的作用下電池溫度升高，隔膜發(fā)生熱收縮或者融化，鋰電池正負極直接接觸，從而造成鋰電池短路甚至爆炸，致使鋰電池的安全使用受到局限。
從鋰離子電池使用的安全性考慮，隔膜企業(yè)紛紛開始研發(fā)高強度、高熱穩(wěn)定性的鋰電池隔膜，從而保證鋰電池能在較高溫度下的安全使用。
聚(4-甲基-1-戊烯)(以下簡稱TPX)，TPX是其商品名，TPX具有耐高溫、維卡軟化點195℃左右、熔點高達240℃、較高的機械強度、高溫下耐蠕變性等優(yōu)良特性，耐環(huán)境和耐化學(xué)性能好，受到了鋰電池行業(yè)的注意。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明旨在克服上述缺點，提供一種高強度、高熱穩(wěn)定性的TPX微孔膜及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)的：
一種高強度、高熱穩(wěn)定性的TPX微孔膜，由聚(4-甲基-1-戊烯)樹脂以及稀釋劑和抗氧劑組成，其重量份數(shù)為：
聚(4-甲基-1-戊烯)樹脂：25～50份；
抗氧劑：0.05～1份；
稀釋劑：50～75份。
所述TPX分子量為1×104～1×107；
所述TPX結(jié)晶度為30-60％；
所述抗氧劑為受阻酚、抗氧劑168、抗氧劑1010、抗氧劑CA、胺類抗氧劑或有機硫化物的一種或兩種以上的混合物；
所述稀釋劑為十氫萘、礦物油、石蠟油中的至少一種；
一種高強度、高熱穩(wěn)定性TPX微孔膜的制備方法，包括如下步驟：
(1)將TPX粒料、抗氧劑及稀釋劑按一定的重量比加入到擠出機，擠出機工作溫度為200～350℃；擠出機螺桿轉(zhuǎn)速為50～300rpm/min；輸出壓力為10～60MPa，；塑化混煉得到混合物I；
(2)步驟(1)所述混合物I經(jīng)過計量泵和過濾器過濾后輸送到模頭并擠出，模頭溫度240～400℃；然后通過冷卻輥將熔體冷卻制得前驅(qū)體膜，冷卻輥工作溫度為20～90℃；
(3)將前驅(qū)體膜進行雙向拉伸，雙向拉伸倍率為3～15×5～20；
(4)在室溫下利用清洗劑對前驅(qū)體膜萃取除去稀釋劑并干燥，所述清洗劑為醇或鹵代烷烴；
(5)將步驟(4)中干燥后的膜經(jīng)過熱處理定型，定型溫度為80～140℃，定型時間1～5分鐘。
本發(fā)明的有益效果在于：
本發(fā)明具有連續(xù)生產(chǎn)、工藝流程操作簡單等優(yōu)點，本發(fā)明所述微孔膜在105℃/1h時MD方向上熱收縮率不大于3.0，TD方向上的熱收縮率不大于2.0，MD拉伸強度大于200MPa，TD拉伸強度大于170MPa，透氣率范圍150±50sec/100mL。本發(fā)明所生產(chǎn)的微孔膜具有高耐熱性、高機械強度及高吸液保液率等優(yōu)點。
具體實施方式
以下結(jié)合具體的實施例來對本發(fā)明的內(nèi)容進一步說明，但是本發(fā)明的保護范圍并不僅僅局限于實施例所描述的內(nèi)容。
實施例1
稱量50份TPX(分子量為1×105，結(jié)晶度為30％)，0.05份抗氧劑(抗氧劑1010)，50份的石蠟油，將TPX和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成TPX混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到TPX微孔膜，其中擠出機工作溫度240℃，模頭溫度280℃，螺桿轉(zhuǎn)速50rpm/min，輸出壓力為15Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
實施例2
稱量25份TPX(分子量為5×106，結(jié)晶度為60％)，1份抗氧劑(抗氧劑168)，75份的石蠟油，將TPX和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成TPX混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到TPX微孔膜，其中擠出機工作溫度280℃，模頭溫度300℃，螺桿轉(zhuǎn)速150rpm/min，輸出壓力為45Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
實施例3
稱量30份TPX(分子量為2×105，結(jié)晶度為35％)，0.1份抗氧劑(抗氧劑1010)，69.5份的石蠟油，將TPX和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成TPX混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到TPX微孔膜，其中擠出機工作溫度240℃，模頭溫度280℃，螺桿轉(zhuǎn)速50rpm/min，輸出壓力為25Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
實施例4
稱量40份TPX(分子量為2×105，結(jié)晶度為35％)，0.5份抗氧劑(抗氧劑1010)，59.5份的礦物油，將TPX和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成TPX混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到TPX微孔膜，其中擠出機工作溫度240℃，模頭溫度280℃，螺桿轉(zhuǎn)速50rpm/min，輸出壓力為25Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
實施例5
稱量30份TPX(分子量為5×106，結(jié)晶度為50％)，0.5份抗氧劑(抗氧劑168)，69.5份的礦物油，將TPX和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成TPX混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到TPX微孔膜，其中擠出機工作溫度260℃，模頭溫度300℃，螺桿轉(zhuǎn)速120rpm/min，輸出壓力為40Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
對比例
稱量35份PE，0.1份抗氧劑(抗氧劑1010)，64.9份的石蠟油，將PE和抗氧劑按比例輸送到擠出機，再將石蠟油由輔機輸送到擠出機，由擠出機塑化混溶形成PE混合熔體，通過冷卻輥鑄片成片材，經(jīng)雙向拉伸、萃取干燥、熱處理定型后得到PE微孔膜，其中擠出機工作溫度240℃，模頭溫度280℃，螺桿轉(zhuǎn)速50rpm/min，輸出壓力為15Mpa，冷卻輥溫度60℃，雙向拉伸倍率為8×10倍，定型溫度120℃，定型時間1min，產(chǎn)品性能見表1。
表1
由表1可以看出,以TPX為原料所制備的微孔膜,其機械強度、熱穩(wěn)定性都較PE微孔膜有很大的提高，且其吸液保液性能也較PE膜好，其中TPX結(jié)晶度高，其透氣性能較好。
以上是對本發(fā)明一種高強度、高熱穩(wěn)定性的聚(4-甲基-1戊烯)微孔膜及其制備方法進行了闡述，用于幫助理解本發(fā)明，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，凡以本發(fā)明所述特征或原理做的等效修改或替換，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。