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度,而且制备过程中不会产生环境污染,所以具有较好的工业应用前景,将成为今后聚烯烃微孔膜的主要生产方法10。制备微孔膜基膜材料主要是PE和PP,PE薄膜可接受较大的收缩530,并伴随微孔的完全闭合,其闭合温度100℃比PP微孔膜的闭合温度140℃低很多,可以更好的保证电池的工作安全性9。
14聚烯烃薄膜的硬弹性
所谓“硬弹性薄膜”是指小幅度拉伸薄膜时薄膜能够表现出橡胶一样的弹性,即撤除应力后形变能够回复,但是使薄膜发生形变所需要的应力很大,模量远高于橡胶。研究表明,硬弹性的形成与薄膜内部的高度取向、成串状排列的片晶结构有密切的关系。目前,文献中关于聚烯烃薄膜硬弹性的研究主要集中在聚丙烯薄膜。研究发现11,在流延过程中,具有长链结构的高分子量PP树脂容易形成串状排列片晶结构。这是由于长链PP容易形成长微纤来充当侧向片层结晶的场所。但如果长链的数量很多,微纤的数量也会增长,使它们互相非常靠近,并且迅速发生片层的碰撞,从而导致高分子量PP的粘滑运动现象。对于形成串状排列片晶结构来说,低分子量短链的存在是不利的。这是因为不利于链的松弛。但是通过平滑挤出可以改善的熔体的加工性。相比之下,如果长链的数量少,形成的微纤数量也较少,微纤之间的距离被拉大,这会造成片层扭转。有人比较了两种数均分子量相同但是分子量分布不同的PP树脂所形成的薄膜结构,发现具有更宽分子量分布的树脂显示出更多的被拉伸的微纤结构。这种结果导致基膜相比于较窄分子量分布的树脂具有更高的模量和更好的力学性质。FarhadSadeghi12等比较了5种不同PP树脂的硬弹性,这些具有不同分子量的树脂在单轴拉伸时显示出了不同的应力松弛行为。通过比较应力应变曲线发现,具有高分子量的树脂显示出更高的拉伸性能;对于分子量呈双峰分布的树脂,拉伸应力进一步增大;对于具有长支链结构的树脂,应力呈现出快速上升趋势,这是在长支链树脂中发生应变硬化的结果。尽管该树脂具有较高的熔体强度,但是其较低的分子量会导致薄膜生产过程中比较差的拉伸性和机械强度。通过DSC可以了解到从基膜制备到微孔膜制备的每一步骤中样品中片晶分布的改变。片晶厚度对分子量大小没有过大的依赖,而分子量更多影响片晶取向和片晶之间的相互连接。高分子量树脂制得的基膜样品中具有更多数量的连接链,这使得片晶间相互分离比较困难。FerrerBalas13等研究了具有不同分子量PP的结晶。研究表明高分子量的树脂比低分子量的树脂具有更好的r
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