萃取工艺对超高分子量聚乙烯/白油共混膜的影响
2020-12-21宋召飞
王 郗,林 敬,宋召飞,陈 萌
(1.深圳市星源材质科技股份有限公司,广东深圳518057;2.合肥星源新能源材料有限公司,安徽合肥231500;3.合肥国轩高科动力能源有限公司,安徽合肥231500)
聚乙烯微孔膜基于热致相分离法(TIPS)原理,通过控制超高分子量聚乙烯(UHMWPE)和石蜡油(LP)配比在高温、强剪切作用下形成均相熔体,挤出成型,急冷铸片;再通过双向拉伸(机械方向,MD;横向方向,TD)、萃取、干燥和热定型等工序制备UHMWPE微孔膜,目前被广泛应用于过滤和锂离子电池行业[1]。萃取是通过萃取剂与包含在冻胶中的溶剂LP 相互扩散和渗透,将矿物油从冻胶中置换出来。根据萃取剂与聚合物之间亲和力相对稀释剂与聚合物之间亲和力大小和聚合物分子重排的自由程度[2-3],萃取剂置换稀释剂可能使聚合物尺寸胀大、收缩或保持不变。萃取工艺对共混膜萃取过程变化的研究极少报道。本文主要探讨外界环境及萃取剂中油含量对PE油膜萃取的影响。
1 实验部分
1.1 实验原料及设备
实验原料:超高分子量聚乙烯,UHMWPE,相对分子质量约150 万;石蜡油,LP,运动粘度39-49@40℃/(mm2/s),食品级,市售;抗氧剂1010,99.99%,市售;二氯甲烷DCM,分析纯,市售。
实验设备:挤出及流延铸片平台,深圳市星源材质科技股份有限公司;FA2104A电子天平,精度0.1 mg,上海精天电子仪器有限公司;MDC-25PJ 千分尺,精度0.001 mm,日本三丰株式会社;UPM 数显卡尺,精度0.01 mm,深圳联思有限公司;DHG-9053A 超声波清洗机,上海冠特超声仪器有限公司。
1.2 UHMWPE/LP共混膜的制备
将UHMWPE与石蜡油按计量加入同向双螺杆挤出机,经过计量泵、过滤网输送至T型模头中,挤出形成片材,在流延辊上快速冷却发生热致相分离,制得厚片,获得实验样品。……
