聚丙烯隔离膜加工成型的研究

论文摘要

本文采用一种拉丝级均聚聚丙烯树脂,并研究了采用该型号聚丙烯和成核剂制备聚丙烯微孔膜的工艺过程。将聚丙烯和成核剂混合均匀,在单螺杆挤出机中熔融挤出铸膜,得到铸膜样品,再将铸膜样品放在烘箱内使其球晶生长,最后铸膜样品在单向拉伸机上拉伸得到聚丙烯微孔膜。研究了微孔聚丙烯的制备过程,并探讨了铸膜样品在烘箱中培养温度和培养时间对球晶和结晶情况的影响,以及单向拉伸工艺对聚丙烯微孔膜的厚度、孔隙率等的影响。结果表明：苯甲酸钠做为成核剂使用,溶于溶剂中,才能与聚丙烯混合均匀；制备氧化镁母粒,然后再将母粒与聚丙烯混合进行熔融挤出,可以使作为成核剂使用的氧化镁均匀的分散在聚丙烯内；在聚丙烯内加入成核剂可以使聚丙烯铸膜中的球晶更加完善,且增多数量；聚丙烯铸膜在烘箱内以90℃来对样品进行球晶的培养最为合适；聚丙烯铸膜中的球晶并不是随着培养时间的增长而一直进行生长的,当培养时间为7d时,球晶的尺寸较大；加入0.2份成核剂的样品的球晶比加入0.1份成核剂的样品的球晶尺寸要小,但数量要多；以氧化镁作为成核剂的样品的球晶比以苯甲酸钠作为成核剂的球晶尺寸要大；样品的球晶多少与结晶度无关；样品中除了球晶以外,还有其它晶体存在；当聚丙烯铸膜的厚度过厚时,经过单向拉伸机拉伸,所得薄膜中没有形成微孔,只有裂纹存在；随着单向拉伸机各区温度的提升,薄膜更易形成微孔,且孔径会增大,孔隙率也会增大,厚度会减小；随着单向拉伸机各区转速递加幅度的增加,薄膜的孔的纵横比会增大,孔径以及孔隙率也会增大,同时薄膜的厚度减小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 锂离子电池的发展背景
• 1.2 锂离子电池工作原理
• 1.3 锂离子电池分类及其组成
• 1.4 电池隔膜材料的介绍
• 1.4.1 隔膜材料的种类
• 1.4.2 锂离子电池隔离膜的作用以及要求
• 1.4.3 锂离子电池隔离膜的主要性能指标
• 1.4.4 锂离子电池隔膜生产方法
• 1.4.5 国内外锂离子电池隔膜的现状
• 1.5 聚丙烯的介绍
• 1.5.1 聚丙烯的形态构建单元
• 1.5.2 聚丙烯的加工工艺
• 1.5.3 聚丙烯的应用
• 1.6 国内聚丙烯隔离膜的研究进展
• 1.7 本课题的研究意义及研究内容
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验的原料以及试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验的工艺流程
• 2.4 制样与测试
• 第三章 聚丙烯电池隔膜的配方及工艺
• 3.1 聚丙烯成核剂的选定
• 3.2 配方
• 3.3 成核剂与聚丙烯的混合
• 3.4 聚丙烯铸膜的工艺条件
• 3.5 聚丙烯膜球晶培养工艺条件的确定
• 3.5.1 聚丙烯膜球晶培养温度的确定
• 3.5.2 聚丙烯膜球晶培养时间的确定
• 3.6 聚丙烯微孔膜单向拉伸工艺条件的确定
• 第四章 结果与讨论
• 4.1 聚丙烯铸膜样品的球晶
• 4.1.1 培养温度对铸膜样品中球晶的影响
• 4.1.2 培养时间对样品中球晶的影响
• 4.1.3 成核剂用量对样品中球晶的影响
• 4.2 聚丙烯铸膜样品的结晶情况
• 4.2.1 培养时间对样品结晶情况的影响
• 4.2.2 成核剂对样品结晶情况的影响
• 4.3 聚丙烯微孔膜的研究
• 4.3.1 聚丙烯铸膜厚度对微孔膜的影响
• 4.3.2 单向拉伸机的工艺条件对微孔薄膜的影响
• 4.3.3 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 研究成果以及发表的论文
• 致谢
• 作者和导师简介
• 附录