基膜,该基膜具有低结晶度和高取向性,然后对基膜进行热处理高温退火以提高晶片厚度和结晶度,最后再将薄膜分别在低温和高温下进行单向拉伸,低温拉伸主要是产生微孔和银纹缺陷,高温拉伸是将微孔扩大,并将银纹缺陷拉伸形成微孔结构。该工艺的特点是产品的孔径分布较窄,孔曲折度较低,因此透气率和机械强度都得到提高8。目前美国Celgard公司和日本Ube公司均采用单向拉伸方法制备PP、PE微孔膜。2双向拉伸工艺该工艺的要点是在聚烯烃中加入具有成核作用的β晶型成核剂,使得流延成型得到的聚烯烃基膜发生α晶向β晶的转变。由于不同晶型相态间具有密度差异,通过对基膜进行双向拉伸可以在不同相态间形成微孔。该工艺由于β晶型成核剂的添加量极小,混合均匀的难度较大,α晶向β晶的转化率不易控制,容易造成微孔膜的孔结构和孔隙率均匀性较差,对生产设备的要求也比较高。3热致相分离法将高沸点小分子物质作为致孔剂添加到聚合物溶液中,经过溶液成膜后降温发生相分离,使用有机溶剂萃取出薄膜中的小分子致孔剂,然后进行双向拉伸形成微孔膜结构。该方法的优点是通过调节溶液组成或在相分离过程中调节溶剂的蒸发速率可以改变孔结构和性质。其孔结构通常呈复杂的三维纤维状结构,孔的曲折度相对较高。该法法目前被广泛采用,其主要缺点是工艺复杂,设备投资较大,需要大量的溶剂9,大量的溶剂势必会对环境造成污染。目前采用此法生产隔膜的有日本的旭化成、美国的Akzo和3M公司等。
13单向拉伸工艺制备聚烯烃微孔膜的研究进展
单向拉伸工艺制备聚烯烃微孔膜的工艺过程如图11所示:
树脂分切熔融挤出定型模头流延基膜热处理
单向拉伸(冷拉、热拉)
图11聚烯烃微孔膜生产工艺示意图
单向拉伸法制备聚烯烃微孔膜的工艺原理是:聚合物熔体在高应力场下结晶,形成具有垂直于挤出方向而又平行排列的片晶结构硬弹性基膜。该硬弹性基膜经过拉伸后片晶之间相互分离并出现大量微纤,由此形成了微孔结构。因此,制备具有硬弹性结第2页共28页
f常州大学本科生毕业论文构的基膜材料是单向拉伸工艺制备微孔膜的关键步骤。而影响硬弹性结构形成的因素主要来自于两方面:材料参数和工艺参数。材料参数包括树脂的分子量大小和分子量分布;工艺参数包括流延辊温度、牵伸比和熔体冷却速度。单向拉伸工艺制备的微孔膜相对于其他工艺具有孔径分布较窄、孔曲折度较低等优点,在相同的孔隙率下具有较高的透气率和机械强r