本發(fā)明涉及亞微米聚合物粘合劑顆粒和相互作用材料的干的自由流動(dòng)的復(fù)合物，以及由其形成的制品。這些聚合物顆粒由稀釋的乳膠聚合物形成并與相互作用材料共混，然后將該共混物噴霧干燥以形成干的共混物，其中所有聚合物顆粒的小于10％是處于團(tuán)聚的形式。該干的共混物將通過(guò)很多手段被用于形成制品和涂層，例如通過(guò)加熱和施壓形成三維制品，其可以被再分散到水性涂料組合物中或者可以被電鍍涂覆在基材上。

背景技術(shù)：

熱塑性聚合物可以是作為粘合劑有用的，以將微粒材料保持在一起。該熱塑性聚合物可以作為熔體或者在溶劑或水性溶液或分散體中施用以涂覆微粒材料，并將它們結(jié)合在一起。

在一些應(yīng)用中，如在電池電極和分離器中、或在塊過(guò)濾和分離介質(zhì)中，該微粒物質(zhì)是處于相互作用材料結(jié)合在一起成多孔形態(tài)的形式。這些相互作用材料需要與環(huán)境中的液體和氣體直接接觸才能有效。在這些情況下，重要的是該聚合物粘合劑不完全涂覆這些相互作用材料。

提供相互作用材料表面的最小的涂層(阻斷)，還提供在相互作用材料顆粒之間的良好的粘附性的一種方法是使用處于離散顆粒形式的聚合物粘合劑。這些聚合物粘合劑顆粒應(yīng)該具有相互作用材料的的最小阻斷，還必須足以將相互作用物質(zhì)保持在一起(以形成相互作用物質(zhì)的多孔網(wǎng))，其中該相互作用材料具相互連結(jié)性。

為了增加粘合劑效率(相互作用材料與最小量的聚合物粘合劑的良好粘合)，粘合劑顆粒應(yīng)該具有可供與相互作用材料接觸的最大的表面面積。

出人意料地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)通過(guò)減小聚合物粘合劑粒徑并減少團(tuán)聚的聚合物顆粒的水平兩者可以在干的粉末相互作用物質(zhì)/聚合物粘合劑顆粒復(fù)合物中實(shí)現(xiàn)較大的粘合劑效率(增加的最大的粘合劑表面)。如在此使用的“聚合物團(tuán)聚體”意指粘附在一起的兩個(gè)或更多個(gè)聚合物粘合劑顆粒以形成具有大于1微米的重均粒徑的顆粒的粘附的基團(tuán)。聚合物團(tuán)聚體減少粘合劑效率，因?yàn)檫@些聚合物粘合劑顆粒較不分散并且較不均勻。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及復(fù)合材料，該復(fù)合材料包含：

a)離散的聚合物顆粒，這些聚合物顆粒具有小于1微米的平均粒徑，以及

b)相互作用材料，

其中將這些聚合物顆粒粘附至相互作用材料，并且其中這些聚合物顆粒由小于10重量百分比的團(tuán)聚的聚合物顆粒組成。

本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于形成復(fù)合材料的方法，該復(fù)合材料包含聚合物顆粒和一種或多種微粒相互作用材料，該方法包括以下步驟：

a)形成聚合物乳膠，該聚合物乳膠包含離散的聚合物顆粒，這些聚合物顆粒具有小于1微米的平均粒徑；

b)將所述聚合物乳膠稀釋至在4重量百分比與25重量百分比之間的聚合物固體；

c)將相互作用材料混合至所述聚合物乳膠中以形成聚合物顆粒和相互作用材料的共混物，其中步驟b)和c)可以順序地或同時(shí)地發(fā)生；

d)干燥所述共混物以形成自由流動(dòng)的聚合物顆粒/相互作用材料復(fù)合物，其中將所述聚合物顆粒粘附至所述相互作用材料上，并且其中在干的復(fù)合物中的小于10重量百分比的所述聚合物顆粒處于團(tuán)聚的形式；

e)將所述聚合物顆粒/相互作用材料形成為制品或制品上的涂層，其中所述聚合物顆粒保持為離散的顆粒，將所述相互作用材料結(jié)合在一起。

本發(fā)明還涉及從聚合物顆粒/微粒材料復(fù)合物制成的制品。

附圖說(shuō)明

圖1和2是5％pvdf粘合劑固體樣品的sem圖像。

圖3和4是10％pvdf粘合劑固體樣品的sem圖像。

具體實(shí)施方式

將在本申請(qǐng)中列出的全部參考文獻(xiàn)通過(guò)引用結(jié)合在此。除非另外指明，在組合物中的全部百分比是重量百分比；并且除非另外說(shuō)明，全部分子量作為重均分子量給出。在此描述的不同要素的組合也被認(rèn)為是本發(fā)明的部分。

本發(fā)明涉及亞微米聚合物粘合劑顆粒和相互作用材料的干的復(fù)合物，以及由其形成的制品。小于10重量百分比的聚合物顆粒是處于團(tuán)聚的形式。

聚合物顆粒

本發(fā)明的復(fù)合物的聚合物顆粒是在亞微米范圍的熱塑性聚合物顆粒。該重均粒徑是小于1微米、優(yōu)選地小于500nm、優(yōu)選地小于400nm、并且更優(yōu)選地小于300nm。該重均粒徑總體上是至少20nm并且優(yōu)選地至少50nm。

有用的聚合物包括，但不限于氟聚合物、丁苯橡膠(sbr)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、丙烯酸聚合物(如聚甲基丙烯酸甲酯聚合物和共聚物)、聚氨酯、苯乙烯聚合物、聚酰胺、聚酯(包括聚對(duì)苯二甲酸乙二酯)、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚烯烴(如聚乙烯和聚丙烯)和熱塑性聚氨酯(tpu)。為了獲得在本發(fā)明中有用的小的聚合物粒徑，優(yōu)選的是可以通過(guò)乳液(或反相乳液)聚合制得該熱塑性聚合物。

具有低結(jié)晶度或沒(méi)有結(jié)晶度的熱塑性聚合物是尤其有用的，因?yàn)樗鼈兪潜冉Y(jié)晶聚合物更靈活的、是更容易軟化的、并且更好地經(jīng)受制造過(guò)程的壓力。

優(yōu)選的聚合物是聚酰胺，并且氟聚合物與聚偏二氟乙烯的均聚物和共聚物是尤其有用的。

優(yōu)選地，該粘合劑是氟聚合物。有用的氟聚合物是具有按重量計(jì)大于50重量百分比的氟單體單元、優(yōu)選超過(guò)65重量百分比、更優(yōu)選大于75重量百分比并且最優(yōu)選大于90重量百分比的一種或多種氟單體的熱塑性均聚物和共聚物。對(duì)于形成氟聚合物有用的氟單體包括但不限于：偏二氟乙烯(vdf或vf2)、四氟乙烯(tfe)、三氟乙烯(trfe)、氯三氟乙烯(ctfe)、六氟丙烯(hfp)、氟乙烯(vf)、六氟異丁烯(hfib)、全氟丁基乙烯(pfbe)、五氟丙烯、3,3,3-三氟-1-丙烯、2-三氟甲基-3,3,3-三氟丙烯、氟化的乙烯基醚(包括全氟甲基醚(pmve)、全氟乙基乙烯基醚(peve)、全氟丙基乙烯基醚(ppve)、全氟丁基乙烯基醚(pbve))、更長(zhǎng)鏈的全氟化的乙烯基醚、氟化的間二氧雜環(huán)戊烯、c4和更高級(jí)的部分或全氟化的α-烯烴、c3和更高級(jí)的部分或全氟化的環(huán)烯烴及其組合。

尤其優(yōu)選的氟聚合物是聚偏二氟乙烯(pvdf)均聚物和共聚物，以及聚四氟乙烯(ptfe)均聚物和共聚物。雖然本發(fā)明適用于所有的熱塑性聚合物，并且特別是所有的氟聚合物和共聚物，偏二氟乙烯聚合物將用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，并且是優(yōu)選的聚合物。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解并能夠?qū)?duì)pvdf的具體提及應(yīng)用于這些其他熱塑性聚合物，這被認(rèn)為在本發(fā)明的范圍內(nèi)并在本發(fā)明中體現(xiàn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，由于偏二氟乙烯共聚物的較低的結(jié)晶度(或沒(méi)有結(jié)晶度)，偏二氟乙烯共聚物是優(yōu)選的，使其比半晶質(zhì)的pvdf均聚物更柔性。粘合劑的柔性提供了可以更好地經(jīng)受制造方法的更柔性的電極以及增加的穿拉強(qiáng)度和更好的粘附特性的優(yōu)勢(shì)。此類(lèi)共聚物包括包含至少50摩爾百分比、優(yōu)選至少75摩爾％、更優(yōu)選至少80摩爾％、并且甚至更優(yōu)選至少85摩爾％的與一種或多種選自下組的共聚單體共聚的偏二氟乙烯的那些，該組由以下各項(xiàng)組成：四氟乙烯、三氟乙烯、氯三氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯、五氟丙烯、四氟丙烯、三氟丙烯、全氟甲基乙烯基醚、全氟丙基乙烯基醚、以及容易與偏二氟乙烯共聚的任何其他的單體。

在一個(gè)實(shí)施例中，該偏二氟乙烯聚合物中存在按重量計(jì)最高達(dá)30％、優(yōu)選最高達(dá)25％、并且更優(yōu)選最高達(dá)15％的六氟丙烯(hfp)單元以及按重量計(jì)70％或更大、優(yōu)選75％或更大、更優(yōu)選85％或更大或者更多的vdf單元。所希望的是這些hfp單元盡可能均勻地分布以便提供具有在最終使用環(huán)境中的優(yōu)異的尺寸穩(wěn)定性的pvdf-hfp共聚物。

在電極組合物中用作粘合劑的pvdf優(yōu)選具有高分子量。如在此使用的高分子量意指pvdf具有根據(jù)astm方法d-3835在450°f和100秒^-1下測(cè)得的大于1.0千泊、優(yōu)選大于5千泊、更優(yōu)選大于10千泊、并且最優(yōu)選大于15千泊的熔體粘度。在本發(fā)明中使用的pvdf總體上是通過(guò)在本領(lǐng)域內(nèi)已知的手段，使用水性自由基乳液聚合制備的-盡管也可以使用懸浮聚合、溶液聚合以及超臨界co2聚合方法。在通常的乳液聚合方法中，在反應(yīng)器中裝入去離子水、在聚合過(guò)程中能夠乳化反應(yīng)物塊的水溶性表面活性劑以及任選的石蠟防污劑。將該混合物攪拌并且除氧。然后將預(yù)定量的鏈轉(zhuǎn)移劑，cta，引入該反應(yīng)器中，將反應(yīng)器的溫度升至所希望的水平并且將偏二氟乙烯(以及可能地一種或多種共聚單體)進(jìn)料到該反應(yīng)器中。一旦引入偏二氟乙烯的首次加料并且反應(yīng)器中的壓力已經(jīng)達(dá)到希望的水平，則引入引發(fā)劑乳液或溶液以開(kāi)始聚合反應(yīng)。該反應(yīng)的溫度可以根據(jù)使用的引發(fā)劑的特征而改變并且本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將知道怎樣做這些。典型地溫度將是從約30℃至150℃，優(yōu)選地從約60℃至120℃。一旦在反應(yīng)器中已經(jīng)達(dá)到所希望的聚合物的量，將停止該單體進(jìn)料，但任選地繼續(xù)引發(fā)劑進(jìn)料以消耗殘余單體。將殘余氣體(包含未反應(yīng)的單體)排出并且從該反應(yīng)器中回收乳膠。

在聚合反應(yīng)中使用的表面活性劑可以是在本領(lǐng)域內(nèi)已知的在pvdf乳液聚合中是有用的任何表面活性劑，該表面活性劑包括全氟化的、部分氟化的、以及未氟化的表面活性劑。優(yōu)選地，本發(fā)明的pvdf乳液是無(wú)含氟表面活性劑的，其中在該聚合反應(yīng)的任何部分中均未使用含氟表面活性劑。在該pvdf聚合反應(yīng)中有用的未氟化的表面活性劑可以在性質(zhì)上是離子的以及非離子的兩者，包括但不限于：3-烯丙氧基-2-羥基-1-丙烷磺酸鹽、聚乙烯膦酸、聚丙烯酸、聚乙烯磺酸、以及其鹽、聚乙二醇和/或聚丙二醇以及其嵌段共聚物、烷基膦酸鹽以及基于硅氧烷的表面活性劑。

該pvdf聚合反應(yīng)導(dǎo)致通常具有10重量百分比至60重量百分比、優(yōu)選10百分比至50百分比的固體水平的乳膠。

在一個(gè)實(shí)施例中，在沒(méi)有任何另外的添加劑的情況下使用該聚合物乳膠，因?yàn)橛米魑談┑奈⒘２牧?例如活性炭和分子篩)可能由于額外的添加劑的吸附而具有預(yù)成熟的污垢。

相互作用材料

將一種或多種類(lèi)型的相互作用顆?；蚶w維與氟聚合物、聚酰胺或其他熱塑性聚合物粘合劑結(jié)合。這些相互作用顆粒或纖維不只是填料或顏料，而是當(dāng)它們接近或者接觸流體(液體或氣體)組合物中溶解的或者懸浮的材料時(shí)具有物理的、電的、或者化學(xué)的相互作用的那些。其也可以是在電池電極中用于傳導(dǎo)電子有用的材料。根據(jù)這些相互作用顆粒的活性類(lèi)型，這些顆?？梢酝ㄟ^(guò)化學(xué)反應(yīng)、物理捕集、物理附著、電(電荷或者離子)吸引、或者類(lèi)似的手段來(lái)分離出這些溶解的或者懸浮的材料。由本發(fā)明預(yù)期的相互作用的實(shí)例包括，但不限于：從流體中物理捕集化合物，如在活性碳、納米粘土、或沸石顆粒；離子交換樹(shù)脂；催化劑；電磁顆粒；用于中和的酸性或者堿性顆粒；用于負(fù)電極的含碳材料；用于正電極的li+過(guò)渡金屬氧化物、硫化物或氫氧化物；等中。

相互作用顆?；蚶w維的實(shí)例包括，但不限于：410、304、和316不銹鋼的金屬顆粒，銅、鋁和鎳的粉末，鐵磁材料，活性氧化鋁，活性炭，碳納米管，硅膠，丙烯酸粉末和纖維，纖維素纖維，玻璃珠粒，各種磨料，常見(jiàn)的礦物質(zhì)(如硅石)，木屑，離子交換樹(shù)脂，分子篩，陶瓷，沸石，硅藻土，聚酯顆粒和纖維，以及工程樹(shù)脂(如聚碳酸酯)顆粒。這些相互作用顆粒也可以是固定在支持基材上的酶、抗體和蛋白質(zhì)。有用的正電極材料包括，但不限于licoo2、linixco1-xo2、limn2o2、linio2、lifepo4、linixcoymnzom、linixmnyalzom，其中x+y+z＝1并且m是代表氧化物中的氧原子數(shù)目的整數(shù)以便提供電子平衡的分子；以及鋰-金屬氧化物，如鋰鈷氧化物、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、鋰-鎳氧化物、和鋰-錳氧化物。有用的負(fù)電極材料包括，但不限于納米鈦酸鹽，和含碳材料如石墨、人造石墨、碳、碳黑、活性碳、乙炔黑、酚醛樹(shù)脂、瀝青、焦油等。

本發(fā)明的總體上可應(yīng)用的相互作用顆粒的直徑是在0.1至3,000微米的尺寸范圍內(nèi)，并且纖維的直徑為0.1至250微米且長(zhǎng)度與寬度比是基本上無(wú)限制的。纖維優(yōu)選是被剁成不大于5mm的長(zhǎng)度。纖維不容易通過(guò)噴霧干燥器，但可以用于通過(guò)其他手段干燥的復(fù)合材料。纖維或粉末應(yīng)該具有足夠的導(dǎo)熱性來(lái)允許這些粉末混合物的加熱。另外，在擠出工藝中，這些顆?；蚶w維具有的熔點(diǎn)必須充分高于氟聚合物粘合劑樹(shù)脂的熔點(diǎn)以便既防止物質(zhì)熔化又生產(chǎn)出連續(xù)的熔化相而非通常希望的多相系統(tǒng)。

聚合物粘合劑顆粒與相互作用顆?；蚶w維的比例是從0.01重量百分比-15重量百分比的氟聚合物固體與85重量百分比到99.99重量百分比的相互作用顆?；蚶w維，優(yōu)選從0.1重量百分比-11重量百分比的氟聚合物固體與89重量百分比到99.9重量百分比的相互作用顆?；蚶w維，更優(yōu)選從0.2重量百分比-8重量百分比的氟聚合物固體與92重量百分比到99.8重量百分比的相互作用顆粒或纖維，并且在一個(gè)實(shí)施例中，從0.3重量百分比-6重量百分比的氟聚合物固體與94重量百分比到99.7重量百分比的相互作用顆?；蚶w維。如果使用更少的氟聚合物，就不可能實(shí)現(xiàn)完全的相互連結(jié)性，而如果使用更多的氟聚合物，就存在在這些相互作用顆粒與穿過(guò)該分離制品的流體之間的接觸的減少。聚合物顆粒粘合劑由于良好的分散、小粒徑和低團(tuán)聚的有效使用允許粘合劑的有效量降低，超過(guò)具有更大的粒徑、較不有效的分布和更高的團(tuán)聚的聚合物粘合劑，如本領(lǐng)域中發(fā)現(xiàn)的。

方法

一旦形成聚合物乳膠，通過(guò)在攪拌下添加水將其稀釋至4重量百分比-25重量百分比的固體、并且優(yōu)選地從10重量百分比至20重量百分比固體。稀釋允許與相互作用顆粒更好地分散，并降低聚合物顆粒團(tuán)聚的可能性。然后將一種或多種類(lèi)型的相互作用材料在充分的攪拌下添加至稀釋的乳膠中以形成聚合物顆粒和相互作用材料的均勻的水性分散體。優(yōu)選地，在添加至聚合物乳膠中之前首先將這些相互作用材料分散在水中。在可替代的實(shí)施例中，可以將這些相互作用材料添加至聚合物乳膠中，并將混合物用水稀釋。

然后將分散的共混物干燥，以在表面上形成相互作用材料與離散的亞微米聚合物粘合劑顆粒的復(fù)合物。

可以通過(guò)任何已知的方法完成該干燥步驟，該方法將形成具有組成為小于10重量百分比、并優(yōu)選地小于5重量百分比的聚合物團(tuán)聚體的復(fù)合物。通常使用加熱和/或真空進(jìn)行干燥以去除水并產(chǎn)生復(fù)合物。在一個(gè)實(shí)施例中，將分散的共混物噴霧干燥以形成復(fù)合物。在另一個(gè)實(shí)施例中，將該共混物分散體傾倒在帶式運(yùn)輸機(jī)上，并且使用真空和加熱(通常為烘箱)的組合餾出水，并將聚合物顆粒燒結(jié)到相互作用材料上。然后可以將形成的平片結(jié)構(gòu)收集并卷成半成品，該半成品可以被沖模切割成一定尺寸或打褶，并進(jìn)一步包裝到過(guò)濾筒中。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以將另外的聚合物粘合劑粉末添加至相互作用材料的干燥的分散共混物中，該相互作用材料在表面上具有離散的亞微米聚合物粘合劑顆粒。當(dāng)向相互作用顆粒/聚合物粘合劑干共混物中添加另外的添加劑時(shí)，這對(duì)于提供額外的結(jié)合力是特別有用的。該另外的粘合劑與已經(jīng)使用的乳膠的聚合物粘合劑顆?？梢韵嗤虿煌?。優(yōu)選地任何另外的粘合劑是聚偏二氟乙烯聚合物或共聚物?；诳傁嗷プ饔貌牧?聚合物顆粒復(fù)合物固體，該添加的粘合劑可以以從0-10重量百分比、并且更優(yōu)選以從0.01重量百分比至4重量百分比的低水平添加。基于總固體，總聚合物固體將是小于15重量百分比、優(yōu)選地小于12重量百分比、并且最優(yōu)選地10重量百分比或更小。另外的聚合物和任何添加劑可以作為單獨(dú)的粉末添加(并且如果添加劑是水敏感的(吸收水、吸附水或與水反應(yīng))則必須作為粉末單獨(dú)的添加，或者可以用作與一種或多種添加劑共混的聚合物乳膠，接著干燥(這可以保持低團(tuán)聚體)離散的亞微米顆粒。

用途

本發(fā)明的干的復(fù)合物組合物可以通過(guò)本領(lǐng)域中已知的任何數(shù)量的方法形成為有用的物體。該方法應(yīng)該是可以使聚合物顆粒軟化，但不會(huì)使它們?nèi)刍⒘鲃?dòng)至某程度的方法，該程度是它們接觸其他聚合物顆粒并形成團(tuán)聚體或連續(xù)層。為了在預(yù)期的最終用途中有效，該聚合物粘合劑保持為將相互作用顆粒結(jié)合到互連的網(wǎng)狀物中的離散的聚合物顆粒，因此氣體和液體可以容易地流動(dòng)并接觸相互作用材料。

在一個(gè)實(shí)施例中，將該干的復(fù)合材料應(yīng)用至導(dǎo)電基材的至少一個(gè)表面以形成電極或電池分離器。通過(guò)如壓延的手段可以將該干的復(fù)合物壓制到所述導(dǎo)電基材上，如在us7,791,860、us8,072,734和us8,591,601中描述的。在本領(lǐng)域的方法中，在與相互作用材料共混之前將聚合物顆粒干燥并儲(chǔ)存，導(dǎo)致團(tuán)聚，并使聚合物粘合劑的均勻分布極度困難。

在一個(gè)實(shí)施例中，可以將該干的復(fù)合物通過(guò)本領(lǐng)域中已知的分散助劑再分散在水性或溶劑分散體中。該聚合物粘合劑可以保持均勻分布，并以非團(tuán)聚的顆粒形式作為復(fù)合物的一部分。該分散體然后可以通過(guò)典型的涂層手段施用至導(dǎo)電基材上，并干燥以形成用于電池的電極或分離器。

在另一個(gè)實(shí)施例中，這些聚合物粘合劑顆?？梢栽谌鐄s5,331,037中描述的擠出方法中形成為多孔塊狀制品。本發(fā)明的聚合物粘合劑/相互作用材料復(fù)合物與其他添加劑(如加工助劑)干混，并擠出、模制或形成為制品。在加熱、施壓和剪切下連續(xù)擠出，同時(shí)可以產(chǎn)生由粘合劑、相互作用顆粒、空氣和/或其他添加劑組成的無(wú)限長(zhǎng)度的三維多相輪廓結(jié)構(gòu)。為了形成將粘合劑強(qiáng)制點(diǎn)粘合到相互作用材料的連續(xù)網(wǎng)狀物，使用施加的壓力、溫度和剪切的關(guān)鍵組合。使復(fù)合物和添加劑共混物達(dá)到高于軟化溫度但低于熔點(diǎn)的溫度，施加顯著的壓力以固化材料，以及足夠的剪切來(lái)擴(kuò)展粘合劑并形成連續(xù)網(wǎng)狀物。多孔塊狀制品對(duì)于分離和過(guò)濾液體和氣體流是有用的。

在又另一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)合物如果在傳送帶上形成為干的片材，并且該片材形成為制品。

在另一個(gè)實(shí)施例中，可以在足夠的熱和壓力下將共混物添加至壓鑄模中以將復(fù)合物共混物結(jié)合到粘合劑、相互作用顆粒、空氣和/或其他添加劑的多相體系中。

實(shí)例

使用pvdf均聚物乳膠(阿科瑪公司(arkema))用于具有33.84％固體的研究。使用di水將該乳膠稀釋至0.5％固體。乳膠的最終固體含量測(cè)量為0.42％。制造共混物使得pvdf含量在最終混合物中為按重量計(jì)5％和10％。以下是所使用的材料的量的總結(jié)。

將這些材料置于玻璃瓶中，并放置在輥上過(guò)夜用于混合。第二天，將樣品鋪展在鋁托盤(pán)上并在真空烘箱中在110℃下放置24小時(shí)。將樣品干燥并包裝在罐中用于sem成像。使用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(sem)，4kev加速電壓目視檢查結(jié)果。sem顯示在圖1-4中。記錄小的單獨(dú)的粘合劑顆粒。

此過(guò)程導(dǎo)致離散的粘合劑顆粒的充分分散。

將制備的樣品接下來(lái)放入壓縮模具中并在220℃烘箱中在<100psi壓力下壓制30min。將熱模具從烘箱中取出并使其冷卻30min，然后將部件噴出。噴出的模具具有適合于結(jié)構(gòu)3d吸附或過(guò)濾裝置的顯著的物理特性。

在本說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)對(duì)實(shí)施例以使得能夠書(shū)寫(xiě)清楚并且簡(jiǎn)明的說(shuō)明書(shū)的方式進(jìn)行描述，但是所打算的并且將理解的是實(shí)施例可以不同地組合或分離而不脫離本發(fā)明。例如，將理解的是在此所描述的所有優(yōu)選特征適用于在此所描述的本發(fā)明的所有方面。

本發(fā)明的方面包括：

1.復(fù)合材料，該復(fù)合材料包含：

a)離散的聚合物顆粒，這些聚合物顆粒具有小于1微米的平均粒徑，以及

b)相互作用材料，

其中將所述聚合物顆粒粘附至所述相互作用材料上，并且其中所述聚合物顆粒由小于10重量百分比的團(tuán)聚的聚合物顆粒組成。

2.如方面1所述的復(fù)合材料，其中所述復(fù)合材料是處于干的復(fù)合顆粒的形式。

3.如方面1和2中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料，其中所述聚合物顆粒的所述平均粒徑是從20nm至500nm、優(yōu)選地從50nm至400nm。

4.如方面1-3中任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料，其中所述聚合物顆粒選自下組，該組由以下各項(xiàng)組成：氟聚合物、丁苯橡膠(sbr)、乙烯乙酸乙烯酯(eva)、丙烯酸聚合物、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物和共聚物、聚氨酯、苯乙烯聚合物、聚酰胺、聚酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚氯乙烯、聚碳酸酯和熱塑性聚氨酯(tpu)及其混合物，優(yōu)選地其中所述聚合物顆粒是聚酰胺或選自包含至少75摩爾百分比的偏二氟乙烯單體單元的聚偏二氟乙烯(pvdf)均聚物和共聚物的氟聚合物。

5.如方面1-4中任一項(xiàng)所述的復(fù)合物，其中所述復(fù)合材料包含：

a)0.01重量百分比至15重量百分比、優(yōu)選地從0.2重量百分比至8重量百分比、并且更優(yōu)選地從0.3重量百分比至6重量百分比的離散的聚合物顆粒，以及

b)85重量百分比至99.99重量百分比、優(yōu)選地92重量百分比至99.8重量百分比、并且更優(yōu)選地94重量百分比99.7重量百分比的所述相互作用材料。

6.用于形成復(fù)合材料的方法，該復(fù)合材料包含聚合物顆粒和一種或多種相互作用材料，該方法包括以下步驟：

a)形成聚合物乳膠，該聚合物乳膠包含離散的聚合物顆粒，這些聚合物顆粒具有小于1微米、并且優(yōu)選地從20nm至500nm的平均粒徑；

b)將所述聚合物乳膠稀釋至在4重量百分比與25重量百分比之間、并且優(yōu)選地從10重量百分比至20重量百分比的聚合物固體；

c)將相互作用材料混合至所述聚合物乳膠中以形成聚合物顆粒和相互作用材料的共混物，其中步驟b)和c)可以順序地或同時(shí)地發(fā)生；

d)干燥所述共混物以形成自由流動(dòng)的聚合物顆粒/相互作用材料復(fù)合物，其中將所述聚合物顆粒粘附至所述相互作用材料上，并且其中在干的復(fù)合物中的小于10重量百分比、并且優(yōu)選地小于5重量百分比的所述聚合物顆粒處于團(tuán)聚的形式；

e)將所述聚合物顆粒/相互作用材料形成為制品或制品上的涂層，其中所述聚合物顆粒保持為離散的顆粒，將所述相互作用材料結(jié)合在一起。

7.如方面6所述的方法，該方法進(jìn)一步包括將所述相互作用材料分散在水中。

8.制品，該制品包含如方面1的所述復(fù)合材料或通過(guò)如權(quán)利要求6的所述方法制成。

9.如方面8所述的制品，其中所述制品是電池中的電極或分離器。

10.如方面8所述的制品，其中所述制品是對(duì)于分離和過(guò)濾液體和氣體流有用的塊狀制品。