[发明专利]一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜，包括有机隔膜基材，其特征在于，所述有机隔膜基材的表面单面或双面涂布有复合粘结剂，所述有机隔膜基材的内部孔隙含有复合粘结剂，所述复合粘结剂形成所述有机隔膜基材的陶瓷保护层；所述复合粘结剂是将复合单体加入到陶瓷浆料中原位聚合生成的复合单体共聚聚合物；所述复合单体是含有多元酚官能团的单体A和含有氨基官能团的单体B的复合单体。

2.根据权利要求1所述的一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜，其特征在于，所述有机隔膜基材的材料为聚烯烃类多孔聚合物、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚乙烯醇或者上述聚合物衍生的共混、共聚体系中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜，其特征在于，所述含有多元酚官能团的单体A为邻苯二酚、邻苯三酚、对甲基邻苯二酚、邻苯二酚紫、3-氟邻苯二酚、3-甲基邻苯二酚、对叔丁基邻苯二酚、咖啡酸、溴邻苯三酚红、丹宁酸中的至少一种；

所述含有氨基官能团的单体B为二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、分子量300-100000的聚乙烯亚胺、苯乙胺、酪胺、对溴苯乙胺、对甲基苯乙胺、3-甲氧基苯乙胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜，其特征在于，所述陶瓷浆料是将无机粉体、水系粘结剂均匀分散于溶剂中形成的陶瓷浆料，所述陶瓷浆料的pH为7-12；

所述无机粉体为二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁、氧化铝中的至少一种；所述无机粉体的粒径为5nm-50μm；

所述水系粘结剂为甲基纤维素钠和丁苯橡胶，明胶和聚乙烯醇，聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶体系中的至少一种；

所述溶剂为含有甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种的有机溶剂水溶液；所述有机溶剂的体积分数为20％-80％。

5.根据权利要求1所述的一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜，其特征在于，所述陶瓷保护层的厚度为0.1-50μm。

6.一种权利要求1-5任一所述的原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a)将无机粉体、水系粘结剂均匀分散于溶剂中形成均匀的陶瓷浆料，调节pH至7-12；

b)将含有多元酚官能团的单体A和含有氨基官能团的单体B溶于步骤a)所得的陶瓷浆料中，使复合单体的含量为0.01-1000mmol/L，充分混合均匀，制得混合浆料；其中，单体A和单体B的摩尔比为1:0.001-1:1000；

c)用步骤b)中制得的混合浆料对有机隔膜基材进行单面或双面涂布，在通氧环境下放置陈化，陈化温度为10-80℃，陈化时间2-48h，使反应原位进行；

d)陈化结束后用去离子水清洗，去除剩余杂质和溶剂，置于60-120℃下烘干1-24h，即得到原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜。

7.根据权利要求6所述的一种原位生成复合粘结剂的陶瓷隔膜的制备方法，其特征在于，所述无机粉体为二氧化钛、二氧化硅、二氧化锆、二氧化锡、氧化镁、氧化锌、硫酸钡、氮化硼、氮化铝、氮化镁、氧化铝中的至少一种；所述无机粉体的粒径为5nm-50μm；

所述水系粘结剂为甲基纤维素钠和丁苯橡胶，明胶和聚乙烯醇，聚丙烯酸酯类三元共聚物乳胶体系中的至少一种；

所述溶剂为含有甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的至少一种的有机溶剂水溶液；所述有机溶剂的体积分数为20％-80％。