[发明专利]超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种隔膜原材料加工方法，尤其是一种超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法。

技术背景

现在，UHMWPE的加工成型方法主要有压制成型法(1965年前后)、挤压成型法(1970年前后)和注射成型法(1975年前后)3种。其中压制成型法是最常用的UHMWPE成型法，约占总成型量的60％，挤压成型法用得不多，约占总成型量的35％，而注射成型法是一种新的UHMWPE成型法，用得也不多，约占总成型量的5％。另外还有除了这3种主要加工方法以外的其它方法以及对UHMWPE进行改性后的加工方法，例如压制成型法压制成型是UHMWPE加工的主要方法。目前包括3种类型，即压制一烧结法、自由烧结法和高速混合压制法。

发明内容

本发明的目的是提供一种超高分子量聚乙烯薄膜材料的加工方法。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

它包括一般烧结、自由烧结及高速混合成型，其改进在于：所述的一般烧结中压制成型步骤如下：在模具中投入UHMWPE粉末一常温下压制成型-烧结-冷却-取出制品；烧结条件：压力为1.96～4.90MPa，温度为160～200℃，时间为0.5～5.0h；一般的成型条件：UHMWPE的烧结成型条件沿用聚四氟乙烯烧结成型方法，粉料(需粉碎至粒径为300μm左右)与适量抗氧剂及紫外线吸收剂混合后装入模具，在常温下加压10MPa以上并保压2min(冷模压)，得到冷料坯。冷料坯连同模具一起在烧结炉中以80℃/h的升温速率加热到190～230℃后保温4.0h(烧结)，再以同样速率降温冷却(保压冷却)，然后脱模。

优选地，所述的UHMWPE中添加经硅烷类偶联剂处理的多孔性无机物，其粒度为59-82μm，用于增加其空间位阻。

优选地，UHMWPE粉末经压制成型后在1～2MPa压力和高于本身平衡熔融温度条件下进行烧结。

优选地，所述的烧结采用直接电加热法。

优选地，所述的自由烧结工艺过程如下：先将UHMWPE粉末置人毛坯模中，加压21～28MPa，室温下保压30s；取出制品，再使用惰性气体保护炉，将毛坯加热至204.4℃；将加热过的毛坯放入预先加热至143.3±2.7℃的压制模中，加压至28MPa，历时5～10min，同时保持模温不变；最后释放压力，取出制品。

优选地，所述的高速混合压制成型包括以超高速混合机作为熔融装置，配以压机或柱塞式挤出机加工UHMWPE粉料；该混合机主要是靠叶片的高速旋转使粉料在混合室内充分发生碰撞，通过碰撞产生的热能使UHMWPE粉末熔化。

本发明的锂电池隔膜原材料的加工方法的有益效果包括①节约电能；②提高加热均匀性；③提高生产效率；④减少设备投资，减轻劳动强度。

附图说明

图1是本发明锂电池隔膜原材料的加工方法示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的锂电池隔膜原材料的加工方法可制成UHMWPE板材，通常板材尺寸为1m×2m。为提高成品使用率，板材的尺寸趋向大型化，最近增大到1m×3m。有的通过多段压缩(例如25段压缩)，制成2m×6m的大型板材。

压制成型步骤如下：在模具中投入UHMWPE粉末一常温下压制成型-烧结-冷却-取出制品。