[发明专利]一种聚丙烯锂电池膜专用料的生产工艺

说明书

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种锂电池膜生产工艺技术，利用三井油化Hypol聚丙烯工艺技术，开发生产高品质聚丙烯锂离子电池隔膜专用料。该工艺采用四釜串联反应，催化剂短路最小，催化效率高，产品组成均匀，聚合直径均匀，具有环管法和气相法工艺所不具备的生产流程特殊性，生产出锂电池膜专用料的产品具高等规度、低灰分，产品的均匀性和一致性好，各项性能指标满足锂电池隔膜性能的要求，解决锂离子电池隔膜专用料国产化空白问题。

技术领域

本发明涉及聚丙烯生产工艺技术领域，具体涉及一种聚丙烯树脂的生产工艺技术，特别是涉及一种用于干法拉伸锂电池隔膜专用料的生产工艺技术，所述生产的聚丙烯树脂可用于干法锂电池膜的生产。

背景技术

锂离子电池隔膜是锂离子电池的重要组成部分，是锂电池材料中技术壁垒最高的一种高附加值材料。在锂离子电池成本中所占比例较高，隔膜占据电池成本的20％～30％之多。因此，开发成本低、性能高且安全性能好的锂离子电池隔膜生产工艺技术，是降低锂离子电池成本、提升锂离子电池性能的重要途径之一。

制备聚丙烯锂离子电池隔膜的主要工艺有干法和湿法两大类，干法工艺是将聚烯烃树脂熔体、挤压、流延制成的结晶性聚合物薄膜，经结晶化处理、退火后吧，得到高度取向的多层结构，在高温下进一步拉伸，将结晶界面进行剥离，形成多孔结构，增加薄膜的孔径。干法工艺包括单向拉伸工艺和双向拉伸工艺两种。

由于近年来市场竞争的加剧，石化装置的规模向大型化、经济化方向发展。对已建HYPO L聚丙烯工艺装置扩能改造，改造后的聚丙烯装置生产聚丙烯锂电池膜专用料，消除操作瓶颈，降低聚丙烯成本，提高聚丙烯产量，发挥其生产灵活性高、操作稳定、产品均匀性好等优势，生产高附加值聚丙烯产品，可以有效提高装置的经济效益和市场竞争力。

发明内容

本发明提供了一种聚丙烯锂电池膜专用料的生产工艺技术，要解决的技术问题采用如下技术方案来实现。

一种高性能聚丙烯锂电池膜专用料的生产工艺技术，其特征在于，所述的聚丙烯生产工艺技术为三井油化HYPOL生产工艺，采用的是四釜反应过程，可生产出宽分子量分布、高等规度的聚丙烯树脂，相比“淤浆法”的生产工艺技术，HYPO L工艺生产出的聚丙烯锂电池专用料具有更稳定、产品均匀性好等优势。

生产过程中，聚丙烯的熔体流动速率由聚合反应时所入的氢气来控制，氢气注入量越大则产品的熔体流动速率越高，因此要得到指定熔体流动速率的聚丙烯产品，应控制注入反应釜中的氢气量。由于在液相反应釜中直接分析液体的组成非常困难，因此液相中氢气/单体丙烯的摩尔比是通过调节液相反应釜中气相的氢气/单体丙烯的摩尔比来间接控制的。

生产一种用于干法拉伸锂电池膜的聚丙烯专用料，其特征在于，所述生产的聚丙烯树脂包括以下组份，聚合级丙烯，聚合级乙烯，催化剂，内外给电子体，抗氧化剂，少量卤素吸收剂。

一种聚丙烯锂电池膜专用料的生产工艺技术，生产工艺流程如下：

(1)将聚合级丙烯经过精制后与聚合级乙烯混合，加压进入聚合釜，同时加入经配置的主催化剂和助催化剂，内给电子体、外给电子体和氢气进行聚合反应，反应釜的聚合温度为70～80℃；聚合压力按四个反应釜顺序为3～4MPa、2.7～3.5MPa、1.7～2.0MPa、1.5Mpa；在生产过程中，控制第一反应釜的氢气注入量在5.5～6.5Nm³/h之间，并控制第一反应釜的液位及进出料量，实现将第一反应釜熔体流动速率控制在10～18g/10min；

(2)控制第二反应釜熔体流动速率在7.5～12g/10min；生产锂电池膜料只向第一反应釜加入氢气，第一反应釜中氢气是随浆液进入第二反应釜中；

(3)控制第三反应釜的熔体流动速率在4～7g/10min，生产锂电池膜料的第三反应釜不加氢气，第三反应釜中的氢气是随第二反应釜浆液带入的，在第三反应釜利用反应热气化液体丙烯；