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制備iPP/PE?HD/iPP三層微孔膜

導(dǎo)讀:利用“黏性包覆”原理，通過(guò)毛細(xì)管流變儀詳細(xì)研究了多相體系在流場(chǎng)中的分相機(jī)制和控制方法，基于單螺桿擠出流延機(jī)組制備了具有等規(guī)聚丙烯/高密度聚乙烯/等規(guī)聚丙烯（iPP/PE?HD


返回列表 來(lái)源：未知 發(fā)布日期：2020-06-17 09:22【大 中 小】
天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到本文基于“黏性包覆”原理，創(chuàng)新地利用單螺桿擠出機(jī)組，通過(guò)狹縫式口模一次性擠出流延iPP/PE-HD/iPP膜片，使黏度比適合的iPP、PE-HD樹(shù)脂在應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)的作用下，自發(fā)地分層，從而形成由低黏度的iPP包覆高黏度的PE-HD的結(jié)構(gòu)，最后得到iPP/PE-HD/iPP結(jié)構(gòu)的三層膜。在前期研究工作中，牽引比和退火對(duì)三層膜的影響已經(jīng)做了相關(guān)研究，但是對(duì)于整個(gè)過(guò)渡層的晶體結(jié)構(gòu)和微孔形成機(jī)制還未進(jìn)行詳細(xì)的探討。本文將界面層視為是一個(gè)iPP、PE-HD共混的區(qū)域，將界面層單獨(dú)抽離出來(lái)，制備了用于模擬界面過(guò)渡層的一層iPP/PE-HD共混膜，探究了不同微相結(jié)構(gòu)對(duì)成孔的影響。從預(yù)制膜晶體形貌、微孔濾膜表面形貌上將共混膜和三層膜作了對(duì)比，進(jìn)一步闡述了二者的差異與聯(lián)系。

1樣品制備
三層微孔膜的制備：將體積比為2：1的iPP、PE-HD粒料經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的物理共混后通過(guò)單螺桿擠出機(jī)熔融擠出，通過(guò)調(diào)控螺桿轉(zhuǎn)速、卷取裝置的卷取速度以及輥間距等工藝條件制備符合研究要求的預(yù)制膜；擠出機(jī)各段溫度分別設(shè)置為：120、170、200、200、190℃、螺桿轉(zhuǎn)速為10r/min、牽引輥輥溫為90℃，調(diào)控牽引輥的速度，制備出不同牽引比的樣品；將預(yù)制膜在120℃下退火30min；裁成標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行后續(xù)拉伸；在25℃下，以200mm/min的速率沿著流延方向拉伸30%的應(yīng)變量；升溫至75℃，待溫度穩(wěn)定后以30mm/min的速率拉伸150%；再次升溫至90℃，熱固定20min后，使樣品冷卻至室溫，得到三層微孔膜；共混微孔膜的制備：先將iPP與PE-HD質(zhì)量比為50/50和25/75的粒料通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)預(yù)混，造粒備用；于單螺桿擠出機(jī)機(jī)組中制備共混預(yù)制膜，工藝參數(shù)同上；裁剪成標(biāo)準(zhǔn)樣品，經(jīng)過(guò)相同的冷拉、熱拉、熱固定后得到共混微孔膜。

2結(jié)論
（1）利用聚合物多相體系的黏性包覆原理，通過(guò)毛細(xì)管流變儀研究了多相體系在流場(chǎng)中的分相機(jī)制和控制方法，基于單螺桿擠出流延機(jī)組制備了具有iPP/PE-HD/iPP結(jié)構(gòu)的三層膜，PE-HD的實(shí)際面積比高達(dá)91.2%，孔隙率可達(dá)51.82%，格利值為600s，為制備三層鋰離子電池隔膜提供了一種簡(jiǎn)易的新方法；

（2）天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到在iPP/PE-HD共混膜中，iPP、PE-HD的兩相結(jié)構(gòu)對(duì)預(yù)制膜的晶體形貌和微孔膜的微孔形貌有不同的影響；海島結(jié)構(gòu)的P50樣品，即使在高牽引比50下，仍然存在少量球晶，不利于拉伸過(guò)程中微孔的形成；而雙連續(xù)結(jié)構(gòu)的P25樣品，iPP、PE-HD分別形成規(guī)整排列的片晶簇，有利于形成規(guī)整、均勻分布的微孔；牽引比的增加能夠明顯提高PE-HD的結(jié)晶度；

（3）共混膜一定程度上反映了三層膜中界面層的結(jié)構(gòu)；兩相共存導(dǎo)致微孔的形成并非簡(jiǎn)單的片晶分離；共混膜中微孔的形成是iPP、PE-HD相片晶分離以及iPP、PE-HD相界面處晶片破碎的共同結(jié)果；研究共混膜的結(jié)構(gòu)和成孔機(jī)理，對(duì)三層膜界面層的研究具有方向性的指導(dǎo)意義；調(diào)節(jié)三層膜中界面層的微孔形貌，對(duì)整個(gè)三層膜功能的控制起著關(guān)鍵的作用。