[发明专利]一种芳香族聚酯LCP复合隔膜的制备方法及由此制得的复合隔膜

说明书

本发明公开了一种芳香族聚酯LCP复合隔膜的制备方法及由此制得的复合隔膜。其中，所述制备方法包括以下步骤：(1)将芳香族聚酯LCP溶于体积比为(70～80):(15～20):(5～10)的N,N‑二甲基甲酰胺：丙酮：二苯醚混合溶剂中以制得浓度为35～47g/L的浸渍溶液；(2)将隔膜基材浸渍于步骤(1)获得的溶液中0.5～2.5小时，之后取出；(3)将步骤(2)的所得物在75～90℃的温度下真空干燥5～6小时。所述制备方法实现了对隔膜结构强度的明显提高以及显著降低热收缩率。本发明还公开了上述制备方法制得的芳香族聚酯LCP复合隔膜，所述复合隔膜还极大地保留了隔膜的孔隙率，不会影响其离子传导性，并且还能避免厚度的增加。

技术领域

本发明涉及化工领域，更具体地，涉及一种芳香族聚酯LCP复合隔膜的制备方法及由此制得的复合隔膜。

背景技术

芳香族聚酯是指芳香族二羧酸与二元醇通过缩合反应得到的聚合物，其中由脂肪族二元醇反应生成的芳香族聚酯称为非全芳香型聚酯，如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等，由芳香族二元醇/酚反应生成的芳香族聚酯称为全芳香型聚酯，如由双酚A、双酚F、对苯二酚、间苯二酚、联苯二酚等制得的芳香族聚酯，这些聚酯的共同点在于主链中都含有大量的苯环结构，且大部分具有液晶性状，因此也被称为芳香族聚酯液晶聚合物。

液晶聚合物(Liquid Crystal Polymer，LCP)是指在一定条件下以液晶相态存在的高分子，其兼具有高分子和液晶两类材料的特性，按照液晶的形成条件可分为热致液晶聚合物(TLCP)和溶致液晶聚合物(LLCP)。上述芳香族聚酯液晶聚合物(芳香族聚酯LCP)在加热熔融或溶解于溶液中以进行加工时，非结晶结构的聚合物会呈现出某种有序排列而出现液晶相，由于分子半刚性链的独特结构，使其具有较长的松弛时间，在加工过程中刚性大分子可沿特定方向充分高度取向，冷却固化或去除溶剂后其刚性增强被保持下来，具有较好的耐热性能、成型加工性和自增强特性。

电池隔膜是电池中非常重要的组件，目前主要采用聚烯烃隔膜，如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)多孔膜，该膜已然有商业上的推广应用，然而当电池温度异常升高时，此类隔膜容易收缩导致短路，产生电池起火甚至爆炸的安全事故。此外，目前还开发出有无纺布隔膜，其大多采用PI、PPESK、PET、PSA等耐高温聚合物，对耐高温性有所提高，但无纺布隔膜在厚度方面不具有优势，较薄时存在击穿的风险，且具有较多的空隙使得结构强度有所不足，难以满足电池封装的要求。

目前已有技术人员研究了将芳香族聚酯液晶聚合物(芳香族聚酯LCP)涂覆或静电纺丝于电池隔膜的表面上，以期改善其结构强度并降低热收缩率。但是，这种处理方式只能涉及到电池隔膜表面，虽然对结构强度和热收缩率有所改善，但会降低隔膜的孔隙率，并且还会增加隔膜的厚度，影响电解质的传导。对此，有些技术人员试图采用溶液浸渍的方式来将芳香族聚酯LCP复合于电池隔膜的内部，但芳香族聚酯LCP溶解性不佳，溶液粘度较高，反而更会阻塞隔膜孔隙，使得浸渍法难以实现。

发明内容

[技术问题]

针对现有技术存在的不足，本发明的一个目的在于提供一种芳香族聚酯LCP复合隔膜的制备方法，其克服了芳香族聚酯LCP溶解性的难题，并且降低了溶液的粘度，还使得芳香族聚酯LCP能够充分浸润隔膜孔隙，在孔隙内表面上形成均匀的薄膜，不但不会阻塞隔膜孔隙，还能以较少的芳香族聚酯LCP用量实现对隔膜结构强度的明显提高以及显著降低热收缩率。

本发明的另一个目的在于提供一种上述制备方法制得的芳香族聚酯LCP复合隔膜，所述复合隔膜具有十分优良的结构强度和非常低的热收缩性，还极大地保留了隔膜的孔隙率，不会影响其离子传导性，并且还能避免厚度的增加。

[技术方案]

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施方式提供了一种芳香族聚酯LCP复合隔膜的制备方法，其包括以下步骤：