热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜及其制备方法与流程

1.本发明涉及隔膜加工技术领域，具体涉及热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜及其制备方法。


背景技术：

2.随着新能源技术的不断发展，储能电池作为一种常见的能量存储和释放设备，在生产生活中所扮演的角色也越来越重要，对电池的性能和安全性要求也不断提高，电池隔膜作为电池内部重要组成部分之一，其位于正负极之间，起到隔离和分隔正负极的作用，阻止正负极之间的电子直接传导，并提供离子通道，使得正负极之间的离子(如锂离子)可以自由传输，实现电池的充放电过程，从而防止短路和电池过热等安全问题的发生，在电池中发挥着关键的功能；
3.聚烯烃隔膜是一种常用的电池隔膜，其包括聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚烯烃复合膜，但现有技术中的聚烯烃隔膜的热稳定性差，容易发生热收缩和膨胀，在电池充放电过程中，容易受到热损伤，聚烯烃材料本身亲水性差、孔隙结构有限，导致电解液在隔膜表面无法均匀分布，导致电解液的局部浸润不足，影响离子的传导性，进而影响电池性能；
4.针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜及其制备方法，用于解决现有技术中的聚烯烃隔膜的热稳定性差，在电池充放电过程中容易受到热损伤，聚烯烃材料本身亲水性差、孔隙结构有限，导致电解液在隔膜表面无法均匀分布，导致电解液的局部浸润不足，影响离子的传导性能的技术问题。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜，由聚烯烃隔膜在涂覆液中浸渍后烘干成型；
7.所述涂覆液由端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝在乳化体系中，通过自由基引发剂引发自由基反应，反应完成之后，后处理得到；
8.所述改性氧化铝以氢氧化铝为原料，制备成六水合三氯化铝，六水合三氯化铝在氨水环境中反应生成水合氧化铝，水合氧化铝进一步反应制备成具有多孔结构的活性氧化铝微球之后，kh-570对活性氧化铝表面进行修饰，制备得到改性氧化铝；
9.所述端烯烃聚硅氧烷由烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷在氨水乙醇混合体系中反应，通过硅氧烷断裂、重组制备而成。
10.热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
11.s1、将活性氧化铝、10vt％乙醇水溶液和氨水加入到三口烧瓶中超声分散30-50min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50-60℃，向三口烧瓶中滴加kh-570，保温反应2-3h，后处理得到改性氧化铝；
12.改性氧化铝的合成反应原理为：
[0013][0014]
为活性氧化铝。
[0015]
s2、将烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙醇加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55-60℃，向三口烧瓶中加入10wt％氨水，保温反应3-5h，后处理得到端烯烃聚硅氧烷；
[0016]
端烯烃聚硅氧烷的合成反应原理为：
[0017][0018]
s3、将端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝、乳化液和引发剂加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至65-75℃，保温反应8-10h，后处理得到涂覆液；
[0019]
涂覆液的合成反应原理为：
[0020][0021]
r：
[0022]
s4、将聚烯烃隔膜完全浸渍在涂覆液中，室温下浸渍1-3min，将聚烯烃隔膜从涂覆液中取出，沥干至无液体滴落，将聚烯烃隔膜转移到温度为60-70℃的烘箱中，真空干燥6-8h，在其表面上形成厚度为0.1-0.2mm的涂覆层，得到隔膜成品。
[0023]
进一步的，所述活性氧化铝由以下步骤加工而成：
[0024]
a1、将氢氧化铝粉末和纯化水加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移到冰水浴环境中，继续搅拌，向三口烧瓶中加入滴加2m盐酸水溶液，滴加完毕，搅拌40-60min，后处理得到中间体i；
[0025]
中间体i的合成反应原理为：
[0026]
al(oh)3+6hcl
→
alcl3·
6h2o+3h2o
[0027]
a2、将中间体i和纯化水加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中滴加0.5m氨水，调节体系ph＝7-8，三口烧瓶温度升高至70-80℃，保温处理2-3h，得到中间体ii；
[0028]
a3、将中间体ii、酸性胶原蛋白胶体和纯化水加入到烧杯中搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入混合液，三口烧瓶温度升高至95-105℃，保温反应4-6h，后处理得到中间体iii；
[0029]
a4、将中间体iii转移到马弗炉中，马弗炉温度升高至800-900℃，保温处理60-90min，得到活性氧化铝。
[0030]
进一步的，步骤a1中氢氧化铝、纯化水和0.3m盐酸的用量比为78g:390ml:1.5l，所述后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为70-80℃，减压蒸馏至有晶体析出，降低至5-8℃，保温结晶20-30min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体i。
[0031]
进一步的，步骤a2中中间体i与纯化水的用量比为1g:2ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体ii。
[0032]
进一步的，步骤a3中混合液由氨水和大豆油按用量比1ml:2ml组成，所述中间体ii、酸性胶原蛋白胶体、纯化水和混合液的用量比为1g:2g:1g:5ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体iii。
[0033]
进一步的，步骤s1中活性氧化铝、10vt％乙醇水溶液、氨水和kh-570的用量比为3g:8ml:2ml:2g，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性，将滤饼转移到温度为65-75℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性氧化铝。
[0034]
进一步的，步骤s2中烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷的摩尔比为1:6:2，所述乙醇用量为二甲基二乙氧基硅烷重量的5倍，所述氨水用量为乙醇重量的0.1倍，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶保温55-60℃，减压蒸馏至无液体流出，得到端烯烃聚硅氧烷。
[0035]
进一步的，步骤s3中端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝、乳化液和引发剂的用量比为3g:2g:1g:13ml:0.3g，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度保温65-75℃，减压蒸馏至反应体系的体积缩小45-55％，得到涂覆液。
[0036]
进一步的，所述乳化液由聚乙烯醇、op-10、十二烷基硫酸钠、np-40和纯化水按用量比5g:4g:1g:2g:88g加入到烧杯中混合均匀后制成。
[0037]
本发明具备下述有益效果：
[0038]
1、本发明的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜在制备过程中，通过氢氧化铝与盐酸反应，制备成六水合三氯化铝之后，六水合三氯化铝与氨水反应快速的生成水合氧化铝，经过在ph＝7-8的反应体系中进行保温老化后，水合氧化铝溶解在酸性胶原蛋白胶条之后，在大豆油与氨水混合体系中反应，在高温加热作用下，反应体系中产生大量氨气和蒸汽，体系中的铝离子转换生成一种胶体颗粒，胶体颗粒随着混合物的翻腾，形成形状均匀、颗粒大小一致球形的氧化铝颗粒，氧化铝颗粒在高温环境中焙烧，颗粒中的胶体等物质分解，制备成多孔结构的活性氧化铝，氧化铝的孔隙增加了陶瓷粘结剂的表面积，使得氧化铝能够更好地附着在隔膜表面，增加涂覆层的粘接强度和稳定性，减少涂覆层的老化和剥离，从而延长电池的循环寿命，并且氧化铝的孔隙可以形成导电路径，提高涂覆层的电导性，提高电池的性能和效率，并且氧化铝的孔隙可以减少热传导，降低热量的传递，避免在电池过充电或过放电时内部产生过多的热量造成热失控的情况，提高电池的安全性，减少热失控的风险。
[0039]
2、本发明的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜在制备过程中，通过烯丙基三乙
氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷在氨水和乙醇的混合体系中进行反应，通过硅氧烷键断裂与重组，制备成了端烯烃聚硅氧烷；通过kh-570对活性氧化铝进行表面改性，在活性氧化铝表面接枝修饰kh-570制备成改性氧化铝；端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝在乳化体系中，通过自由基引发剂引发自由基反应，制备成聚烯烃后，通过调节反应体系的黏稠度，制备出了涂覆液；活性氧化铝经过改性后，能够更好的在反应体系中分散，使得聚烯烃包覆在氧化铝的外部形成包覆层；在聚烯烃中引入的端烯烃聚硅氧烷链段具有良好的柔韧性和耐高温性能，并且其在电解液中稳定，不发生溶胀，通过链缠结形成物理交联点，与聚烯烃隔膜相配合，为涂覆层提供有效的支撑；在聚烯烃中引入的聚丙烯酸甲酯链段具有较强的亲疏水性，其甲基甲酸酯部分具有疏水性，而丙烯酸部分则具有亲水性，从而可以在涂覆层表面形成一层有序的亲疏水交替排列的薄膜，使电解液更好地浸润到聚烯烃薄膜，聚丙烯酸甲酯链段形成的连续薄膜能够填充电极的孔隙和缝隙，形成一个更为连续的导电通路，有助于提高电极内部锂离子的传递速率，使锂离子在电极内部能够更快地扩散和传递，进而提高电池的充放电性能以及循环寿命，聚丙烯酸甲酯的电化学稳定性，与氧化铝复配在一起，能够抵御电池充放电过程中发生的化学反应和电化学腐蚀，优化电池的性能。
具体实施方式
[0040]
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0041]
实施例1
[0042]
本实施例提供一种热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0043]
s1、制备活性氧化铝
[0044]
称取：氢氧化铝粉末156g和纯化水780ml加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移到冰水浴环境中，继续搅拌，向三口烧瓶中加入滴加2m盐酸水溶液3l，滴加完毕，搅拌40min，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为70℃，减压蒸馏至有晶体析出，降低至5℃，保温结晶20min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为70℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体i；
[0045]
称取：中间体i 150g和纯化水200ml加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中滴加0.5m氨水，调节体系ph＝7，三口烧瓶温度升高至70℃，保温处理2h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体ii；
[0046]
将氨水和大豆油按用量比1ml:2ml加入到烧杯中混合均匀，得到混合液；
[0047]
称取：中间体ii 100g、酸性胶原蛋白胶体200g和纯化水100g加入到烧杯中搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入混合液500ml，三口烧瓶温度升高至95℃，保温反应4h，体系降温至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体iii；
[0048]
将中间体iii转移到马弗炉中，马弗炉温度升高至800℃，保温处理60min，得到活性氧化铝。
[0049]
s2、制备改性氧化铝
[0050]
称取：活性氧化铝60g、10vt％乙醇水溶液160ml和氨水40ml加入到三口烧瓶中超声分散30min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50℃，向三口烧瓶中滴加kh-57040g，保温反应2h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性，将滤饼转移到温度为65℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性氧化铝。
[0051]
s3、制备端烯烃聚硅氧烷
[0052]
称取：烯丙基三乙氧基硅烷41g、二甲基二乙氧基硅烷178g、二苯基二乙氧基硅烷109g、乙醇890g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55℃，向三口烧瓶中加入10wt％氨水89g，保温反应3-5h，三口烧瓶保温55℃，减压蒸馏至无液体流出，得到端烯烃聚硅氧烷。
[0053]
s4、制备涂覆液
[0054]
将聚乙烯醇、op-10、十二烷基硫酸钠、np-40和纯化水按用量比5g:4g:1g:2g:88g加入到烧杯中混合均匀，得到乳化液；
[0055]
称取：将端烯烃聚硅氧烷90g、丙烯酸甲酯60g、改性氧化铝20g、乳化液260ml和过硫酸铵6g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至65℃，保温反应8h，三口烧瓶温度保温65℃，减压蒸馏至反应体系的体积缩小45％，得到涂覆液。
[0056]
s5、隔膜涂覆成型
[0057]
将聚烯烃隔膜完全浸渍在涂覆液中，室温下浸渍1min，将聚烯烃隔膜从涂覆液中取出，沥干至无液体滴落，将聚烯烃隔膜转移到温度为60℃的烘箱中，真空干燥6h，在其表面上形成厚度为0.1-0.2mm的涂覆层，得到隔膜成品。
[0058]
实施例2
[0059]
本实施例提供一种热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0060]
s1、制备活性氧化铝
[0061]
称取：氢氧化铝粉末156g和纯化水780ml加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移到冰水浴环境中，继续搅拌，向三口烧瓶中加入滴加2m盐酸水溶液3l，滴加完毕，搅拌50min，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为75℃，减压蒸馏至有晶体析出，降低至7℃，保温结晶25min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为75℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体i；
[0062]
称取：中间体i 150g和纯化水200ml加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中滴加0.5m氨水，调节体系ph＝7.5，三口烧瓶温度升高至75℃，保温处理2.5h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为75℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体ii；
[0063]
将氨水和大豆油按用量比1ml:2ml加入到烧杯中混合均匀，得到混合液；
[0064]
称取：中间体ii 100g、酸性胶原蛋白胶体200g和纯化水100g加入到烧杯中搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入混合液500ml，三口烧瓶温度升高至100℃，保温反应5h，体系降温至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为75℃的干燥箱中，鼓风干燥至
恒重，得到中间体iii；
[0065]
将中间体iii转移到马弗炉中，马弗炉温度升高至850℃，保温处理75min，得到活性氧化铝。
[0066]
s2、制备改性氧化铝
[0067]
称取：活性氧化铝60g、10vt％乙醇水溶液160ml和氨水40ml加入到三口烧瓶中超声分散40min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至55℃，向三口烧瓶中滴加kh-57040g，保温反应2.5h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性，将滤饼转移到温度为70℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性氧化铝。
[0068]
s3、制备端烯烃聚硅氧烷
[0069]
称取：烯丙基三乙氧基硅烷41g、二甲基二乙氧基硅烷178g、二苯基二乙氧基硅烷109g、乙醇890g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至58℃，向三口烧瓶中加入10wt％氨水89g，保温反应4h，三口烧瓶保温58℃，减压蒸馏至无液体流出，得到端烯烃聚硅氧烷。
[0070]
s4、制备涂覆液
[0071]
将聚乙烯醇、op-10、十二烷基硫酸钠、np-40和纯化水按用量比5g:4g:1g:2g:88g加入到烧杯中混合均匀，得到乳化液；
[0072]
称取：将端烯烃聚硅氧烷90g、丙烯酸甲酯60g、改性氧化铝20g、乳化液260ml和偶氮二异丁腈6g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至70℃，保温反应9h，三口烧瓶温度保温70℃，减压蒸馏至反应体系的体积缩小50％，得到涂覆液。
[0073]
s5、隔膜涂覆成型
[0074]
将聚烯烃隔膜完全浸渍在涂覆液中，室温下浸渍2min，将聚烯烃隔膜从涂覆液中取出，沥干至无液体滴落，将聚烯烃隔膜转移到温度为65℃的烘箱中，真空干燥7h，在其表面上形成厚度为0.1-0.2mm的涂覆层，得到隔膜成品。
[0075]
实施例3
[0076]
本实施例提供一种热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，包括以下步骤：
[0077]
s1、制备活性氧化铝
[0078]
称取：氢氧化铝粉末156g和纯化水780ml加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移到冰水浴环境中，继续搅拌，向三口烧瓶中加入滴加2m盐酸水溶液3l，滴加完毕，搅拌60min，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为80℃，减压蒸馏至有晶体析出，降低至8℃，保温结晶30min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体i；
[0079]
称取：中间体i 150g和纯化水200ml加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中滴加0.5m氨水，调节体系ph＝8，三口烧瓶温度升高至80℃，保温处理3h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体ii；
[0080]
将氨水和大豆油按用量比1ml:2ml加入到烧杯中混合均匀，得到混合液；
[0081]
称取：中间体ii 100g、酸性胶原蛋白胶体200g和纯化水100g加入到烧杯中搅拌至
体系溶解，向三口烧瓶中加入混合液500ml，三口烧瓶温度升高至105℃，保温反应6h，体系降温至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体iii；
[0082]
将中间体iii转移到马弗炉中，马弗炉温度升高至900℃，保温处理90min，得到活性氧化铝。
[0083]
s2、制备改性氧化铝
[0084]
称取：活性氧化铝60g、10vt％乙醇水溶液160ml和氨水40ml加入到三口烧瓶中超声分散50min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至60℃，向三口烧瓶中滴加kh-57040g，保温反应3h，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性，将滤饼转移到温度为75℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性氧化铝。
[0085]
s3、制备端烯烃聚硅氧烷
[0086]
称取：烯丙基三乙氧基硅烷41g、二甲基二乙氧基硅烷178g、二苯基二乙氧基硅烷109g、乙醇890g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至60℃，向三口烧瓶中加入10wt％氨水89g，保温反应5h，三口烧瓶保温60℃，减压蒸馏至无液体流出，得到端烯烃聚硅氧烷。
[0087]
s4、制备涂覆液
[0088]
将聚乙烯醇、op-10、十二烷基硫酸钠、np-40和纯化水按用量比5g:4g:1g:2g:88g加入到烧杯中混合均匀，得到乳化液；
[0089]
称取：将端烯烃聚硅氧烷90g、丙烯酸甲酯60g、改性氧化铝20g、乳化液260ml和过硫酸铵6g加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至75℃，保温反应10h，三口烧瓶温度保温75℃，减压蒸馏至反应体系的体积缩小55％，得到涂覆液。
[0090]
s5、隔膜涂覆成型
[0091]
将聚烯烃隔膜完全浸渍在涂覆液中，室温下浸渍3min，将聚烯烃隔膜从涂覆液中取出，沥干至无液体滴落，将聚烯烃隔膜转移到温度为70℃的烘箱中，真空干燥8h，在其表面上形成厚度为0.1-0.2mm的涂覆层，得到隔膜成品。
[0092]
对比例1
[0093]
本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤s1，使用纳米氧化铝粉末等量替代步骤s2中的活性氧化铝。
[0094]
对比例2
[0095]
本对比例与实施例3的区别在于，取消步骤s3，步骤s4中未加入端烯烃聚硅氧烷。
[0096]
对比例3
[0097]
本对比例与实施例3的区别在于，本实施例的隔膜成品由聚烯烃隔膜替代。
[0098]
性能测试：
[0099]
按照标准gb/t 36363-2018《锂离子电池用聚烯烃隔膜》，对实施例1-3和对比例1-3制备的隔膜成品的120℃,1h热收缩率、孔隙率、离子电导率与断裂伸长率进行测试，具体测试结果见下表：
[0100][0101]
数据分析：
[0102]
通过对上表中的数据进行分析可知，本发明通过对制备多孔结构的活性氧化铝，对其进行改性，然后在自由基引发剂作用下，合成了一种同时具有聚硅烷链段与聚丙烯酸甲酯链段的涂覆剂，通过浸没涂覆，在聚烯烃隔膜表面形成涂覆层，有效的提高了聚烯烃隔膜的断裂伸长率、热收缩率、孔隙率与离子电导率，从而改善了电池的充放电性能和循环寿命，提高了电池的安全性。
[0103]
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
[0104]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0105]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

技术特征：
1.热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜，其特征在于，由聚烯烃隔膜在涂覆液中浸渍后烘干成型；所述浸渍液由端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝在乳化体系中，通过自由基引发剂引发自由基反应，反应完成之后，后处理得到；所述改性氧化铝以氢氧化铝为原料，制备成六水合三氯化铝，六水合三氯化铝在氨水环境中反应生成水合氧化铝，水合氧化铝进一步反应制备成具有多孔结构的活性氧化铝微球之后，kh-570对活性氧化铝表面进行修饰，制备得到改性氧化铝；所述端烯烃聚硅氧烷由烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷在氨水乙醇混合体系中反应，通过硅氧烷断裂、重组制备而成。2.热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、将活性氧化铝、10vt％乙醇水溶液和氨水加入到三口烧瓶中超声分散30-50min，将三口烧瓶固定在带有机械搅拌的铁架台上搅拌，三口烧瓶温度升高至50-60℃，向三口烧瓶中滴加kh-570，保温反应2-3h，后处理得到改性氧化铝；s2、将烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、乙醇加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55-60℃，向三口烧瓶中加入10wt％氨水，保温反应3-5h，后处理得到端烯烃聚硅氧烷；s3、将端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝、乳化液和引发剂加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至65-75℃，保温反应8-10h，后处理得到涂覆液；s4、将聚烯烃隔膜完全浸渍在涂覆液中，室温下浸渍1-3min，将聚烯烃隔膜从涂覆液中取出，沥干至无液体滴落，将聚烯烃隔膜转移到温度为60-70℃的烘箱中，真空干燥6-8h，在其表面上形成厚度为0.1-0.2mm的涂覆层，得到隔膜成品。3.根据权利要求2所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，所述活性氧化铝由以下步骤加工而成：a1、将氢氧化铝粉末和纯化水加入到三口烧瓶中，将三口烧瓶转移到冰水浴环境中，继续搅拌，向三口烧瓶中加入滴加2m盐酸水溶液，滴加完毕，搅拌40-60min，后处理得到中间体i；a2、将中间体i和纯化水加入到三口烧瓶中，搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中滴加0.5m氨水，调节体系ph＝7-8，三口烧瓶温度升高至70-80℃，保温处理2-3h，得到中间体ii；a3、将中间体ii、酸性胶原蛋白胶体和纯化水加入到烧杯中搅拌至体系溶解，向三口烧瓶中加入混合液，三口烧瓶温度升高至95-105℃，保温反应4-6h，后处理得到中间体iii；a4、将中间体iii转移到马弗炉中，马弗炉温度升高至800-900℃，保温处理60-90min，得到活性氧化铝。4.根据权利要求3所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤a1中氢氧化铝、纯化水和0.3m盐酸的用量比为78g:390ml:1.5l，所述后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤液转移到旋转蒸发器中，设置水浴温度为70-80℃，减压蒸馏至有晶体析出，降低至5-8℃，保温结晶20-30min，抽滤，滤饼用无水乙醇洗涤后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体i。5.根据权利要求3所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤a2中中间体i与纯化水的用量比为1g:2ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，三
口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体ii。6.根据权利要求3所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤a3中混合液由氨水和大豆油按用量比1ml:2ml组成，所述中间体ii、酸性胶原蛋白胶体、纯化水和混合液的用量比为1g:2g:1g:5ml，所述后处理操作包括：反应完成之后，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性后转移到温度为70-80℃的干燥箱中，鼓风干燥至恒重，得到中间体iii。7.根据权利要求2所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s1中活性氧化铝、10vt％乙醇水溶液、氨水和kh-570的用量比为3g:8ml:2ml:2g，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至室温，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至中性，将滤饼转移到温度为65-75℃的干燥箱中真空干燥至恒重，得到改性氧化铝。8.根据权利要求2所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s2中烯丙基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷的摩尔比为1:6:2，所述乙醇用量为二甲基二乙氧基硅烷重量的5倍，所述氨水用量为乙醇重量的0.1倍，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶保温55-60℃，减压蒸馏至无液体流出，得到端烯烃聚硅氧烷。9.根据权利要求2所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，步骤s3中端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝、乳化液和引发剂的用量比为3g:2g:1g:13ml:0.3g，所述引发剂为过硫酸铵、偶氮二异丁腈中的一种，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度保温65-75℃，减压蒸馏至反应体系的体积缩小45-55％，得到涂覆液。10.根据权利要求2所述的热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜的制备方法，其特征在于，所述乳化液由聚乙烯醇、op-10、十二烷基硫酸钠、np-40和纯化水按用量比5g:4g:1g:2g:88g加入到烧杯中混合均匀后制成。

技术总结
本发明公开了热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜及其制备方法，属于隔膜加工技术领域，用于解决现有技术中的聚烯烃隔膜的热稳定性与亲水性差和孔隙结构有限技术问题；该热稳定的陶瓷粘合剂涂覆聚烯烃隔膜，由聚烯烃隔膜在涂覆液中浸渍后烘干成型，涂覆液由端烯烃聚硅氧烷、丙烯酸甲酯、改性氧化铝在乳化体系中，通过自由基引发剂引发自由基反应，反应完成之后，后处理得到；改性氧化铝以氢氧化铝为原料，制备成六水合三氯化铝，六水合三氯化铝在氨水环境中反应生成水合氧化铝；本发明不仅有效的提高了隔膜的热稳定性与断裂伸长率，还提高了其表面孔隙率，并改善了其电解液浸润性，提高了离子传导性能。了离子传导性能。


技术研发人员：胡伟 吴磊 张德顺 徐卫兵 周正发 任凤梅 张强 王若愚 李坤 刘志强 刘梦茹
受保护的技术使用者：界首市天鸿新材料股份有限公司
技术研发日：2023.07.20
技术公布日：2023/10/19