專(zhuān)利名稱(chēng)：超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜及其制備方 法，特別涉及濕法制備的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜。
背景技術(shù)：
微孔膜用于各種用途，包括用于電化學(xué)裝置(例如電池、燃料電池和電容器)的 隔板、分離裝置(例如傳質(zhì)裝置和過(guò)濾裝置)、醫(yī)療設(shè)備(例如血液氧化和透析)、壓力調(diào)節(jié)
器、合成紙等等ο制造微孔聚烯烴膜的工藝可大致分為干法工藝(或CELGARD工藝)和濕法工藝。CELGARD工藝包括使半結(jié)晶聚烯烴樹(shù)脂熔融，將熔融物擠壓成薄膜，使薄膜退火， 以及將薄膜定向(或拉伸)以形成微孔。CELGARD工藝不包括抽提步驟(即溶劑處理)，因 而其本身比濕法工藝簡(jiǎn)單。濕法工藝包括將聚烯烴樹(shù)脂與液態(tài)烴或一些其它低分子量物質(zhì)混合，使混合體加 熱并熔融，將熔融物擠壓成薄片，定向(或拉伸)薄片，以及用揮發(fā)性溶劑將液體從薄片中 抽提出來(lái)。濕法工藝用于制造包含超高分子量聚乙烯(UHMWPE)的微孔膜。濕法工藝通常包括下述相分離過(guò)程中的一種(1)液-液相分離；或(2)固-液相 分離。液-液相分離，也稱(chēng)TIPS，是指形成富聚合物液相基體和分散的貧聚合物液相，并伴 有隨后的聚合物凝固。固-液相分離，也稱(chēng)GEL工藝，是指聚合物由熔融混合體結(jié)晶。從 KY 的 Daramic of Owensboro、曰本的 Tonen Chemical of Tokyo 禾口曰本的 Asahi Chemical of Tokyo可以購(gòu)得由填充或未填充顆粒的UHMWPE制備的微孔膜。這些種 類(lèi)的膜也公開(kāi)于，例如，美國(guó)專(zhuān)利 US6, 824，865、US6, 666，969、US6, 566，012、US6, 245，272、 US6, 153，133、US6, 096，213、US5, 993，954、US5, 922，492、US5, 853，633、US5, 830，554、 US5, 786，396、US5, 741，848、US5, 281，491、US5, 051，183、US4, 873，034、US4, 734，196、 US4, 650，730、US4, 620，955、US4, 600，633、US4, 588，633、US4, 593，256、和日本專(zhuān)利 JP3497569 (平成年 JP08-064194)、JP3258737 (平成年 JP06-212006)中。在一種最終用途——用于二次鋰離子電池的隔膜中，存在著保持或增加其強(qiáng)度 (即擊穿強(qiáng)度)的同時(shí)而減小膜的厚度的持續(xù)要求。因此，需要新的膜來(lái)滿(mǎn)足這些和其它要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思本發(fā)明選擇環(huán)氧樹(shù)脂作為改善UHMWPE膜的加工性和耐熱性的改性劑具有相當(dāng)?shù)?優(yōu)勢(shì)。其原因是1.環(huán)氧樹(shù)脂在復(fù)合溶液中適度交聯(lián)，大大改善了超高分子量聚乙烯的流動(dòng)穩(wěn)定 性，避免了因?yàn)閴毫^(guò)高而產(chǎn)生的熔體破裂。另外，由于環(huán)氧樹(shù)脂的適度交聯(lián)，大大改善了 萃取凍膠絲的拉伸性能。
2.環(huán)氧樹(shù)脂是極性的，加入后改善了溶劑的溶解性能，使得超高分子量聚乙烯在 溶劑中的溶解更加完全。3.環(huán)氧樹(shù)脂交聯(lián)后致使熱變形溫度高，可以提高膜的熱關(guān)閉溫度。由于是部分交 聯(lián)，因此對(duì)其拉伸性能的影響并不大。4.此外，超高分子量聚丙烯的加入可以提高復(fù)合膜的孔隙率和耐熱性能。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜為一種組合 物，所述的復(fù)合膜厚度為10 60微米，包含超高分子量聚丙烯、超高分子量聚乙烯、環(huán)氧樹(shù) 脂、固化劑、抗氧化劑和助抗氧化劑組分，各組分按重量份計(jì)超高分子量聚丙烯粉末和超高分子量聚乙烯合計(jì)100份，其中，超高分子量聚丙烯粉末與超高分子量聚乙烯的比例為1 9 9 1，環(huán)氧樹(shù)脂 0. 01 20份，固化劑0 10份，抗氧化劑 0. 01 1份，助抗氧化劑 0. 01 1份。作為優(yōu)選的技術(shù)方案如上所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜，其中，所述 的超高分子量聚乙烯的顆粒度80 120目，分子量RwUxlO6;所述的超高分子量聚丙烯
的分子量 5x104^^S4xl06。如上所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜，其中，所述 的環(huán)氧樹(shù)脂選自脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂及雙酚F型環(huán)氧樹(shù) 脂中的一種或者幾種；所述的脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中R為H或CH3或―
6 ；所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中 η = 1 6 ；所述的雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
其中η = 1 6 ；
所述的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中 η = 1 6 ；如上所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜，其中，所述 的固化劑選自胺類(lèi)或者酸酐類(lèi)中的一種或者幾種，胺類(lèi)優(yōu)選間苯二胺或聯(lián)苯胺，酸酐類(lèi)優(yōu) 選四氫鄰苯二甲酸酐(THPA)或甲基四氫鄰苯二甲酸酐(MTHPA)或鄰苯二甲酸酐(PA)。如上所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜，其中，所述 的抗氧化劑選自2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚或N-苯基- β -萘胺，優(yōu)選2，6- 二叔丁基對(duì)甲 基苯酚；所述的助抗氧化劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。為了在不損傷超高分子量聚乙烯膜原有的優(yōu)異性能的基礎(chǔ)上更好地改善UHMWPE 膜的加工性和耐熱性，其制備方法十分關(guān)鍵，本發(fā)明提供了一種超高分子量聚丙烯/超高 分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜及其制備方法，該方法包括如下步驟(1)將顆粒度為80 120目的超高分子量聚丙烯粉末與一定量的環(huán)氧樹(shù)脂、固化 劑、抗氧化劑和助抗氧化劑在溶劑中混合均勻；在氮?dú)獗Ｗo(hù)作用下，升溫至100 125°C，升 溫速度控制在0. 5 5°C /min,保溫0. 5 2小時(shí)，獲得懸浮溶液；(2)將顆粒度為80 120目的超高分子量聚乙烯粉末分別與一定量的環(huán)氧樹(shù) 脂、固化劑、抗氧化劑和助抗氧化劑在溶劑中混合均勻；在氮?dú)獗Ｗo(hù)作用下，升溫至125 1500C，升溫速度控制在0. 5 5°C /min,保溫0. 5 2小時(shí)，獲得懸浮溶液；(3)所得的兩種懸浮溶液混合均勻后，經(jīng)過(guò)雙螺桿混煉制得均勻的復(fù)合溶液，溫度 控制在110 300°C，螺桿轉(zhuǎn)速在120 250轉(zhuǎn)/分鐘；(4)充分溶解的復(fù)合溶液在220 260°C下，經(jīng)過(guò)矩形?？跀D出，流延冷卻，制得凍 膠片材。(5)凍膠片材經(jīng)過(guò)萃取和在90 125°C下3 8倍的二次拉伸及在128 145°C 下熱定型2 10分鐘，即可獲得超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜。所述的溶劑的重量百分含量為75 95%，所述的溶劑選自甲苯、二甲苯、石蠟油、 聚異丁烯、礦物油或白油中的一種或幾種；所述的萃取劑選自汽油、二氯甲烷、四氯乙烷或 碳?xì)漭腿┲械囊环N或幾種。所述的超高分子量聚乙烯的顆粒度80 120目，分子量Qff^lxlO6;所述的超高
分子量聚丙烯粉末的顆粒度80 120目，分子量5χ10、Κ 『^4χ106。所述的環(huán)氧樹(shù)脂選自脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂及雙
7酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或者幾種；所述的脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中R為H或CH3或_ 所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中 η = 1 6 ；所述的雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
其中η = 1 6 ；
所述的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為
OH
CH2-CH-CH2- -O _ζ^)~C^—O -CH2-CH-CH2·其中 η = ι 6 ；所述的固化劑選自胺類(lèi)或者酸酐類(lèi)中的一種或者幾種，胺類(lèi)優(yōu)選間苯二胺或聯(lián)苯 胺，酸酐類(lèi)優(yōu)選四氫鄰苯二甲酸酐或甲基四氫鄰苯二甲酸酐或鄰苯二甲酸酐；所述的抗氧 化劑選自2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚或N-苯基-β -萘胺，優(yōu)選2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚； 所述的助抗氧化劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。本發(fā)明的復(fù)合膜可以在很大程度上克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，得到綜合性能優(yōu)良 的UHMWPE膜，可以拓展其在多方面的應(yīng)用。由于環(huán)氧樹(shù)脂本身可以看作是一種自增強(qiáng)材 料，在對(duì)UHMWPE膜拉伸的過(guò)程中形成一定的取向，使復(fù)合膜的性能進(jìn)一步得到提高。由于 環(huán)氧樹(shù)脂有著很多的優(yōu)良性能，其具有優(yōu)良的加工性、耐熱性和抗蠕變形，根據(jù)復(fù)合材料的 相容性原理，從理論上可以達(dá)到改善UHMWPE膜的加工性和耐熱性的目的。本發(fā)明的有益效果是(1)改性劑環(huán)氧樹(shù)脂本身有著優(yōu)異的性能，比其他改性劑與UHMWPE復(fù)合表現(xiàn)出更好的性能，尤其在加工性和耐熱性方面，而且對(duì)UHMWPE膜原有的優(yōu)異性能的損傷很小。(2)加入超高分子量聚丙烯得到膜的強(qiáng)度高，比高能輻射改性方法的實(shí)施方法簡(jiǎn) 單，可以同時(shí)提高膜的加工性和耐熱性，而且要求的設(shè)備簡(jiǎn)單，可以在原有UHMWPE膜的生 產(chǎn)設(shè)備上稍加改進(jìn)直接進(jìn)行生產(chǎn)。(3)此外，超高分子量聚丙烯的加入可以提高復(fù)合膜的孔隙率和耐熱性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā) 明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限 定的范圍。實(shí)施例1將重均分子量為400萬(wàn)的超高分子量聚乙烯粉末(80目)和重均分子量為50萬(wàn) 的超高分子量聚丙烯粉末(80目)分別與脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂(η = 1)、固化劑間苯二胺和溶 劑甲苯一同加入溶脹釜中，以30轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，將反應(yīng)物混合均勻，其中超高分子量聚 乙烯與超高分子量聚丙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的質(zhì)量比為9 1 0. 1 0.01，超高分子 量聚乙烯與超高分子量聚丙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的總質(zhì)量和甲苯的質(zhì)量比為1 9，抗 氧劑為2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚，含量為0. 01 %，助抗氧劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸 酯，含量為0. 01%。反應(yīng)物以2V Mn的升溫速率加熱到120°C，保溫1個(gè)小時(shí)，然后送入 儲(chǔ)存爸，冷卻到室溫，再加入雙螺桿擠出機(jī)，在240°C下充分溶解，再由雙螺桿擠出機(jī)以180 轉(zhuǎn)/分的速度連續(xù)擠出，經(jīng)過(guò)計(jì)量泵和矩形?？谠?40°C下擠出，通過(guò)流延冷卻輥制得厚度 為Imm的凍膠片材，然后經(jīng)過(guò)汽油萃取和雙向拉伸機(jī)在117°C下縱向拉伸6倍，橫向拉伸4 倍，然后經(jīng)過(guò)定型機(jī)在128°C下，定型5分鐘，最后經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)以12米/分的速度卷繞，即可 獲得所述厚度為20微米的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜。性 能測(cè)試結(jié)果如表1所示。測(cè)試方法及標(biāo)準(zhǔn)如下厚度按照GB/T6672-2001測(cè)量，透氣性按照 ASTM D726測(cè)量，孔隙率按照T/SEN004-2007測(cè)量，穿刺強(qiáng)度按照ASTM D4833_00el測(cè)量，拉 伸強(qiáng)度按照GB/T1040. 3-2006測(cè)量，收縮率按照GB/T12027-2004測(cè)量。實(shí)施例2除了環(huán)氧樹(shù)脂η值為6及固化劑為聯(lián)苯胺與實(shí)施例1不同外，均按實(shí)施例1所述 的制備步驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例3超高分子量聚乙烯重均分子量為300萬(wàn)，重量含量為12. 5% ；超高分子量聚丙烯 重均分子量為50萬(wàn)，重量含量為12.5% ；環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)型為雙酚A型(η = 1)，溶劑為二甲 苯，重量含量為74. 87%，萃取劑為二氯甲烷，其他均按實(shí)施例1所述的制備步驟，制備復(fù)合 膜。性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例4除了環(huán)氧樹(shù)脂η值為6及固化劑為聯(lián)苯胺與實(shí)施例3不同外，均按實(shí)施例3所述 的制備步驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例5
超高分子量聚乙烯重均分子量為100萬(wàn)，重量含量為2% ；超高分子量聚丙烯重均 分子量為400萬(wàn)，重量含量為18% ；環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)型為雙酚S (η = 1)，溶劑為石蠟油，重量含 量為79. 87%，萃取劑為碳?xì)洌渌磳?shí)施例3所述的制備步驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié) 果如表1所示。實(shí)施例6除了環(huán)氧樹(shù)脂η值為6及固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐與實(shí)施例5不同外，均 按實(shí)施例5所述的制備步驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表1所示。實(shí)施例7超高分子量聚乙烯重均分子量為400萬(wàn)，重量含量為9% ；超高分子量聚丙烯重均 分子量為50萬(wàn)，重量含量為；環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)型為雙酚F (η = 1)，溶劑為聚異丁烯，重量含 量為79. 87%，萃取劑為四氯乙烷，抗氧劑為N-苯基-β -萘胺，其他均按實(shí)施例5所述的制 備步驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例8除了環(huán)氧樹(shù)脂η值為6及固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐，超高分子量聚丙烯和 超高分子量聚乙烯粉末的顆粒度為120目，與實(shí)施例7不同外，均按實(shí)施例7所述的制備步 驟，制備復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例9將重均分子量為400萬(wàn)的超高分子量聚乙烯粉末(120目)和重均分子量為50萬(wàn) 的超高分子量聚丙烯粉末(120目)分別與雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂(η = 1)、固化劑鄰苯二甲酸酐 和溶劑甲苯一同加入溶脹釜中，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，將反應(yīng)物混合均勻，其中超高分子 量聚乙烯與超高分子量聚丙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的質(zhì)量比為9 1 0.001 0.001，超 高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的總質(zhì)量和礦物油的質(zhì)量比為 1 9，抗氧劑為N-苯基-β-萘胺，含量為0.001%，助抗氧劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷 酸酯，含量為0. 001%。反應(yīng)物以0. 50C /min的升溫速率加熱到100°C，保溫2個(gè)小時(shí)，然 后送入儲(chǔ)存釜，冷卻到室溫，再加入雙螺桿擠出機(jī)，在220°C下充分溶解，再由雙螺桿擠出機(jī) 以160轉(zhuǎn)/分的速度連續(xù)擠出，經(jīng)過(guò)計(jì)量泵和矩形?？谠?20°C下擠出，通過(guò)流延冷卻輥制 得厚度為Imm的凍膠片材，然后經(jīng)過(guò)汽油萃取和雙向拉伸機(jī)在90°C下縱向拉伸8倍，橫向 拉伸6倍，然后經(jīng)過(guò)定型機(jī)在145°C下，定型2分鐘，最后經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)以12米/分的速度卷 繞，即可獲得所述厚度為10微米的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合 膜。性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。實(shí)施例10將重均分子量為400萬(wàn)的超高分子量聚乙烯粉末(120目)和重均分子量為50 萬(wàn)的超高分子量聚丙烯粉末(120目)分別與雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂(η = 6)、固化劑鄰苯二甲酸 酐和溶劑二甲苯一同加入溶脹釜中，以60轉(zhuǎn)/分的速度攪拌，將反應(yīng)物混合均勻，其中超 高分子量聚乙烯與超高分子量聚丙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的質(zhì)量比為9 1 2 1，超 高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯及環(huán)氧樹(shù)脂和固化劑的總質(zhì)量和礦物油的質(zhì)量比為 23.2 86. 8，抗氧劑為N-苯基-β-萘胺，含量為0.1%，助抗氧劑為二硬酯基季戊四醇二 亞磷酸酯，含量為0. 1%。反應(yīng)物以5°C /min的升溫速率加熱到125°C，保溫半個(gè)小時(shí)，然后 送入儲(chǔ)存釜，冷卻到室溫，再加入雙螺桿擠出機(jī)，在220°C下充分溶解，再由雙螺桿擠出機(jī)以160轉(zhuǎn)/分的速度連續(xù)擠出，經(jīng)過(guò)計(jì)量泵和矩形?？谠?20°C下擠出，通過(guò)流延冷卻輥制得 厚度為Imm的凍膠片材，然后經(jīng)過(guò)二氯甲烷萃取和雙向拉伸機(jī)在90°C下縱向拉伸4倍，橫向 拉伸3倍，然后經(jīng)過(guò)定型機(jī)在145°C下，定型2分鐘，最后經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)以12米/分的速度卷 繞，即可獲得所述厚度為60微米的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合 膜。性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。比較例1將重均分子量為400萬(wàn)的超高分子量聚乙烯粉末(80目)和重均分子量為50萬(wàn)的 超高分子量聚丙烯粉末(80目)分別和溶劑二甲苯一同加入溶脹釜中，以30轉(zhuǎn)/分的速度 攪拌，將反應(yīng)物混合均勻，其中超高分子量聚乙烯與超高分子量聚丙烯的質(zhì)量比為9 1， 超高分子量聚丙烯與超高分子量聚乙烯的總質(zhì)量和白油的質(zhì)量比為1 9，抗氧劑為N-苯 基-β -萘胺，含量為0. 01 %，助抗氧劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯，含量為0. 01 %。反 應(yīng)物以5°C /min的升溫速率加熱到125°C，保溫半個(gè)小時(shí)，然后送入儲(chǔ)存釜，冷卻到室溫，再 加入雙螺桿擠出機(jī)，在250°C下充分溶解，再由雙螺桿擠出機(jī)以250轉(zhuǎn)/分的速度連續(xù)擠出， 經(jīng)過(guò)計(jì)量泵和矩形模口在260°C下擠出，通過(guò)流延冷卻輥制得厚度為Imm的凍膠片材，然后 經(jīng)過(guò)二氯甲烷萃取和雙向拉伸機(jī)在125°C下縱向拉伸6倍，橫向拉伸4倍，然后經(jīng)過(guò)定型機(jī) 在128°C下，定型10分鐘，最后經(jīng)過(guò)卷繞機(jī)以12米/分的速度卷繞，即可獲得所述厚度為 20微米的超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜。性能測(cè)試結(jié)果如表2所示。比較例2除了添加0. 雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂與比較例1不同外，其他均按如上比較例1所述的 制備步驟制備復(fù)合膜。性能測(cè)試方法及結(jié)果如表2所示。表 1 表 權(quán)利要求
超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜，其特征是所述的復(fù)合膜厚度為10～60微米，包含超高分子量聚丙烯、超高分子量聚乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、抗氧化劑和助抗氧化劑組分，各組分按重量份計(jì)超高分子量聚丙烯和超高分子量聚乙烯粉末 100份超高分子量聚丙烯和超高分子量聚乙烯比例 1∶9～9∶1環(huán)氧樹(shù)脂 0.01～20份固化劑0～10份抗氧化劑 0.01～1份助抗氧化劑0.01～1份
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜， 其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯粉末的顆粒度80 120目，分子量▽wdxlO6。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂 復(fù)合膜，其特征在于，所述的超高分子量聚丙烯粉末的顆粒度80 120目，分子量
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜， 其特征在于，所述的環(huán)氧樹(shù)脂選自脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂 及雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或者幾種；所述的脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中R為H或CH,或— 所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中η = 1 6 ；所述的雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中η = 1 6 ；所述的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為其中η = 1 6。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜， 其特征在于，所述的固化劑選自胺類(lèi)或者酸酐類(lèi)中的一種或者幾種，胺類(lèi)優(yōu)選間苯二胺或 聯(lián)苯胺，酸酐類(lèi)優(yōu)選四氫鄰苯二甲酸酐或甲基四氫鄰苯二甲酸酐或鄰苯二甲酸酐；所述的 抗氧化劑選自2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚，N-苯基-β -萘胺優(yōu)選2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯 酚；所述的助抗氧化劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。
6.制備權(quán)利要求1所述的超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜的 方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)將顆粒度為80 120目的超高分子量聚丙烯粉末與一定量的環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、抗 氧化劑和助抗氧化劑在溶劑中混合均勻；在氮?dú)獗Ｗo(hù)作用下，升溫至100 125°C，升溫速 度控制在0. 5 5°C /min,同時(shí)以30 60轉(zhuǎn)/min的速度攪拌，保溫0. 5 2小時(shí)，獲得懸 浮溶液；(2)將顆粒度為80 120目的超高分子量聚乙烯粉末分別與一定量的環(huán)氧樹(shù)脂、固化 劑、抗氧化劑和助抗氧化劑在溶劑中混合均勻；在氮?dú)獗Ｗo(hù)作用下，升溫至125 150°C，升 溫速度控制在0. 5 5°C /min,同時(shí)以30 60轉(zhuǎn)/min的速度攪拌，保溫0. 5 2小時(shí)，獲 得懸浮溶液(3)所得的兩種懸浮溶液混合均勻后，經(jīng)過(guò)雙螺桿混煉制得均勻的復(fù)合溶液，溫度控制 在110 300°C，螺桿轉(zhuǎn)速在120 250轉(zhuǎn)/分鐘；(4)充分溶解的復(fù)合溶液在220 250°C下，經(jīng)過(guò)矩形?？跀D出，流延冷卻，制得凍膠片材；(5)凍膠片材經(jīng)過(guò)萃取和在90 125°C下3 8倍的二次拉伸及在128 145°C下熱 定型2 10分鐘，即可獲得超高分子量聚丙烯/超高分子量聚乙烯/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的溶劑的重量百分含量為75 95%，所述的溶劑選自甲苯、二甲苯、石蠟油、聚異T烯、礦物油或白油中的一種或幾種；所 述的萃取劑選自汽油、二氯甲烷、四氯乙烷或碳?xì)漭腿┲械囊环N或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的超高分子量聚乙烯粉末的顆粒度 80 120目，分子量My UxlOfi;所述的超高分子量聚丙烯粉末的顆粒度80 120目，分子 量 5xW5Si^F^4xl06。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的環(huán)氧樹(shù)脂選自脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂、雙 酚A型環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂及雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或者幾種；所述的脂肪族環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中 R 為 H或 或一n = l 6; 所述的雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中η = 1 6 ；所述的雙酚S型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中η = 1 6 ；所述的雙酚F型環(huán)氧樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為 其中η = 1 6。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的固化劑選自胺類(lèi)或者酸酐類(lèi)中 的一種或者幾種，胺類(lèi)優(yōu)選間苯二胺或聯(lián)苯胺，酸酐類(lèi)優(yōu)選四氫鄰苯二甲酸酐或甲基四氫 鄰苯二甲酸酐或鄰苯二甲酸酐；所述的抗氧化劑選自2，6_ 二叔丁基對(duì)甲基苯酚或N-苯 基-β -萘胺，優(yōu)選2，6- 二叔丁基對(duì)甲基苯酚；所述的助抗氧化劑為二硬酯基季戊四醇二亞磷酸酯。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了超高分子量聚丙烯(UHMWPP)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合膜及其制備方法，其中，超高分子量聚丙烯和超高分子量聚乙烯粉末100份，超高分子量聚丙烯和超高分子量聚乙烯比例1∶9～9∶1，環(huán)氧樹(shù)脂0.01～20份，固化劑0～10份，抗氧化劑0.01～1份，助抗氧化劑0.01～1份。所述的超高分子量聚乙烯的分子量超高分子量聚丙烯的分子量本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，改性劑環(huán)氧樹(shù)脂本身有著優(yōu)異的性能，比其他改性劑與UHMWPE復(fù)合表現(xiàn)出更好的性能，尤其在加工性和耐熱性方面，而且對(duì)UHMWPE原有的優(yōu)異性能的損傷很小，比高能輻射改性方法的實(shí)施方法簡(jiǎn)單，而且要求的設(shè)備簡(jiǎn)單，可以在原UHMWPE膜的生產(chǎn)設(shè)備上稍加改進(jìn)直接進(jìn)行生產(chǎn)。此外，超高分子量聚丙烯的加入可以提高復(fù)合膜的孔隙率和耐熱性能。
文檔編號(hào)C08L23/12GK101914242SQ201010255598
公開(kāi)日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者王依民, 王新鵬 申請(qǐng)人:東華大學(xué)