[发明专利]一种用于制备聚乙烯微孔膜的粉料、合成方法及应用

说明书

本发明属于有机合成技术领域，公开了一种用于制备聚乙烯微孔膜的粉料、合成方法及应用，粉料每100重量份中至少包括两种组分：聚乙烯组分A为1‑95质量份，聚乙烯组分B为5‑99质量份，本发明制备方法简单，材料分子量和分子量分布可自由调节，成型加工性能良好，成型隔膜拉伸强度高、穿刺性能优异，特别是产品具有双熔点，在保证作为隔膜使用时，高共聚聚乙烯组分具有熔点低，进一步降低了热关闭温度，低共聚聚乙烯组分具有高熔点和高熔体强度，可以提供更好的隔膜形状，保证了隔膜在锂电池过充放电发热时，能够提前实现微孔结构的关闭，提高了锂电池的使用安全性。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体地说是涉及一种用于制备聚乙烯微孔膜的粉料、合成方法及应用。

背景技术

隔膜是锂离子二次电池的重要组成部分，主要起着阻隔正、负极防止其接触而导致电池内部短路，同时允许电解质离子顺利通过的作用，虽然，其本身并不参与电池的电化学反应，但其结构和性能对电池的性能具有重要影响。目前聚烯烃隔膜是商业化最成功的锂离子二次电池隔膜。

随着对锂离子电池安全性方面要求的不断提高，单纯依靠聚乙烯材料无法满足对安全性高要求的动力锂离子电池。目前国际上主要是通过开发聚乙烯复合隔膜技术来加以改善和提高。典型的技术有开发多层复合聚合物隔膜，如PP/PE/PP三层隔膜，主要针对热闭孔并同时维持尺寸稳定的目标，在温度升高时PE层首先熔断，而PP层可以保持尺寸的完整性。通常PE熔点为135℃，PP为165℃，因此，从闭孔到隔膜破坏仍有几十摄氏度的温度空间以保证电池安全地停止工作。另一种方案是采用改性或修饰的方法提高在高工作温度下隔膜的耐热性和尺寸稳定性，如涂覆具有突出热稳定性的陶瓷涂层可以对电池提供更好的安全保障。

然而在一些场合下，采用聚乙烯制造的隔膜，其熔点为130-140℃，存在关闭温度过高，有可能导致对人员的烧烫伤的危险。

因此，仍然需要开发一种聚乙烯树脂，其可以使得聚乙烯隔膜具有更低关闭温度，从而提高电池在使用过程中的安全性。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于制备聚乙烯微孔膜的粉料、合成方法及应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于制备聚乙烯微孔膜的粉料，该粉料每100重量份中至少包括以下两种组分：

聚乙烯组分A为1-95质量份，聚乙烯组分B为5-99质量份；

其中聚乙烯组分A为粘均分子量30万-500万，平均粒径为70微米～250微米，熔点不低于133℃的均聚或共聚聚乙烯；

聚乙烯B为粘均分子量10万-150万，平均粒径为100微米-1000微米，熔点不高于125℃的均聚或共聚聚乙烯。

优选的，包括如下步骤：

(1)在有机溶剂和助催化剂存在下，将乙烯单体、一种或多种α-烯烃共聚单体和主催化剂在反应温度60～90℃、反应压力为0.1MPa～4.0MPa，H2/C2为0-0.5V％条件下接触并反应得聚乙烯粉料组分A；

(2)在助催化剂存在的条件下，将乙烯单体、一种或多种、共聚单体和主催化剂在反应温度为50～90℃、反应压力为0.4～1.5MPa条件下接触并反应得聚乙烯粉料组分B；

(3)将聚乙烯粉料组分A、聚乙烯粉料组分B、以及其它组分通过掺混均化而得到所述的用于制备聚乙烯微孔膜的粉料；

前述所述的助催化剂选自三甲基铝、三乙基铝、三异丁基铝、二甲基氯化铝、二乙基氯化铝、二异丁基氯化铝、乙基二氯化铝或甲基二氯化铝中的一种或多种；

前述所述的主催化剂选自负载后的齐格勒-纳塔催化剂和/或负载后的茂金属催化剂；