CN117087283B - 超薄型聚丙烯薄膜及其制备方法和应用 - Google Patents

超薄型聚丙烯薄膜及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提出了一种超薄型聚丙烯薄膜及其制备方法和应用，包括以下步骤：按内层材料80～85％、表层材料15～20％的重量百分比配料；将所述表层材料和所述内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融塑化，并通过多流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体；将所述熔体进行冷却铸片，得到铸片；将所述铸片采用拉伸机同步进行纵向拉伸和横向拉伸，然后进行处理后形成超薄型聚丙烯薄膜产品。本发明通过设置多层复合结构、同步拉伸定型制备的超薄型聚丙烯薄膜厚度可达3μm以下，可保证聚丙烯薄膜同时具有良好的表面粗化均匀性、介电强度、耐温性和拉伸性能。

Description

超薄型聚丙烯薄膜及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及聚丙烯薄膜技术领域，尤其涉及一种超薄型聚丙烯薄膜及其制备方法和应用。
背景技术
复合铜箔(集流体)是一种新工艺，以PET(PP)等高分子材料为基材，上下两面沉淀金属铜，制成类似“三明治”的结构，主要由“铜-高分子-铜”复合而成，复合铜箔相较于电解铜箔具备安全性和经济性。具体来看，是以高分子材料基膜为基材，随后在两侧镀上金属铜，以实现降重的目标。不同基膜材质对电池性能有直接影响，聚丙烯(PP)更利于高温循环。复合集流体目前使用的基膜材质包括PET/PP等，其中PET是极性材料，熔点高，韧性好，PP是非极性材料，熔点和韧性不如PET，在磁控溅射过程中容易产生不良，对设备要求较高，但其耐酸性能好，在电池电解液中具有良好的性能，利于电池高温性能。
如中国专利CN115340725A公开了一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法，通过对聚吡咯进行氨基保护、酰基化、溴仿反应、脱保护得到羧基化聚吡咯，再将羧基化聚吡咯浸入到碱溶液中最终得到改性聚吡咯，利用改性聚吡咯对聚丙烯进行改性得到聚丙烯薄膜，同时在聚丙烯薄膜的制备过程中，在铸片成型时，采用高压气刀的方法，有效的控制了薄膜表面的粗糙度，且在进行横纵向拉伸后又对薄膜进行了热处理和松弛处理，使得到的聚丙烯薄膜具有良好的热稳定性。
但上述方案仍存在以下问题：上述技术方案中虽对聚丙烯薄膜进行了改性处理，但其仍为单层结构，难以同时满足薄膜后续加工特性要求和最终使用特性要求(既要有足够的表面粗化又要具有足够的介电强度和耐温性)，同时单层结构还无法避免和降低因原料金属灰份和其他杂质引起的横拉破膜和产品耐高压、耐温性能下降，且无二级结构，产品所承受拉伸应力相对集中，极易断裂，造成产品后续加工中报废。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，旨在解决现有技术中聚丙烯薄膜难以同时满足足够的表面粗化、介电强度、耐温性和拉伸性能的技术问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，包括以下步骤：
步骤一、配料：按内层材料80～85％、表层材料15～20％的重量百分比配料；
步骤二、熔融挤出：将所述表层材料和内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融塑化，并通过多流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体；
步骤三、铸片：将所述熔体进行冷却铸片，得到铸片；
步骤四：同步拉伸定型：将所述铸片采用拉伸机同步进行纵向拉伸和横向拉伸，然后采用冷却定型辊筒、边料切刀、红外测厚仪和电晕发生器对薄膜进行处理，形成超薄型聚丙烯薄膜产品。
需要说明的是，步骤二中熔融塑化的温度控制为220～240℃；步骤二中多层挤压复合操作采用两台并行挤出机和三流道模头进行，操作时挤压复合温度控制为230～240℃。步骤三中铸片时冷辊温度为85～95℃，内循环水泵压力不低于4Bar，具体为将熔体一面通过贴敷冷却辊冷却，另一面采用一加热的气刀的气体吹压、通过气刀气体进行冷却，保持冷却辊和气刀温度一致，可促使熔体冷却铸片时两面冷却均匀。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述表层材料包括如下组分(下述百分含量为重量百分含量)：长链支化聚丙烯10～20份、β成核剂0.1～0.5份、阻燃协效剂0.1～0.3份和线形聚丙烯77～89份，所述长链支化聚丙烯的支化度为0.2～0.4，分子量分布Mw/Mn为2～6，熔融指数为1.0～5.0g/min；所述线形聚丙烯的Mw为2×105～4×105，分子量分布Mw/Mn为2～8，熔融指数为1.0～10.0g/min，其中，Mw表示重均分子量，Mn表示数均分子量。在对聚丙烯薄膜进行拉伸和加热时都会产生β进行向α晶型的准变，而α晶型具有强度低、韧性差等缺点，进而会导致制备得到的聚丙烯薄膜产生脆性断裂，而长链支化聚丙烯具有较好的耐热性能，将其与线形聚丙烯复合可促使在挤出流延过程中产生大量分子链的缠结，促进晶核生成；β成核剂的加入到表层材料中可诱导聚丙烯中均相成盒方式占主体变为异相成核占主体，促使表层大量形成β晶型，阻燃协效剂的加入可与β成核剂协调作用，促进β晶型的形成，进而提高聚丙烯的冲击强度和热变温度。在对聚丙烯薄膜进行多层复合时，通常会存在表面粗化不均匀的问题，通过后续同步拉伸在力场和温度场的作用下，控制β晶型转化为α晶型，使聚丙烯薄膜表面形成细密且相互连通的凹凸状粗糙表面。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述表层材料还包括分散剂0.5～2份，所述分散剂为纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛，优选为纳米二氧化硅，纳米二氧化硅的加入不仅可以提高物料分散均匀性，还可提高聚丙烯薄膜表层的抗粘连性能。长链支化聚丙烯在线形聚丙烯中分散效果较差，通过加入分散剂可促进长链支化聚丙烯以及β成核剂在线形聚丙烯中分散均匀，从而有利于聚丙烯薄膜表面粗化均匀。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述β成核剂包括酰胺基化合物或稀土类复合有机物，所述阻燃协效剂为纳米有机改性蒙脱土、纳米氢氧化镁中的一种或两种混合组成。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述内层材料组成如下(下述百分含量均为重量百分含量)：线形聚丙烯70～88份、低密度聚乙烯10～20份和填充剂2～10份，所述线形聚丙烯的重均分子量为1×105～3×105，分子量分布Mw/Mn为2～8，熔融指数为1.0～10.0g/min；所述低密度聚乙烯的熔融指数为2.0～8.0g/min，密度为0.89～0.91g/cm3。将低密度聚乙烯加入线形聚丙烯中，可增加内层材料的韧性和抗老性。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述填充剂为纳米氧化铝、纳米氧化镁、纳米氧化钙中的一种或多种，所述填充剂颗粒粒径为10～100nm。通过加入纳米填充剂可增加内层材料的粘度，促进内层材料与表层材料更好的结合；同时加入纳米氧化铝、纳米氧化镁或纳米氧化钙作为填充剂具有良好的耐高温性能，可增加内层材料的耐热性。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述横向拉伸加热方式为热风对流加热，所述横向拉伸和纵向拉伸的加热温度为163-173℃，所述纵向拉伸和横向拉伸同步进行。本发明中，采用横向拉伸和纵向拉伸同步进行的方式进行拉伸定型，同步拉伸定型可以获得纵横向无比接近的物理机械性能，可实现各向同性，其中纵向拉伸强度可达到200～220MPa，横向拉伸强度可达到230～250MPa。通过纵向拉伸可实现将密度小、不稳定的β晶体转化为密度大、稳定的α晶体，通过横向拉伸，可进一步形成具有立体网状的相互连通的粗化均匀的超薄型粗化薄膜。
在以上技术方案的基础上，优选的，所述横向拉伸和纵向拉伸的拉伸倍率均为6-8倍。
薄膜厚度均匀性随拉伸倍率的增加而提高，随着拉伸倍率的提高，薄膜的取向度增加，使得薄膜横向、纵向位置上的每个位置都能得到充分的拉伸，包括薄膜较厚的部分，进而提高薄膜厚度的均匀性。当横向拉伸和纵向拉伸的拉伸倍率处于6～8倍时，可在保证超薄型聚丙烯薄膜厚度在3μm以下的同时保证薄膜厚度的均匀性。
第二方面，本发明提供了一种超薄型聚丙烯薄膜，采用如上所述的一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法制备得到。
第三方面，本发明提供了一种超薄型聚丙烯薄膜的应用，将如上所述的超薄型聚丙烯薄膜上下两面沉淀金属铜，形成复合铜箔。
本发明的一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)本发明通过设置多层复合结构、同步拉伸定型制备的超薄型聚丙烯薄膜厚度可达3μm以下，将其应用于复合铜箔的制备中可有效减轻锂离子电池的重量，提高电池的能量密度；同时本发明中的多层复合结构(内层材料80～85％、表层材料15～20％)可促使粗化只存在于表层的某个面，有效避开粗化相互叠加带来的电弱点，优于单层的粗化圈过深而对介电强度的影响；同时通过控制多层复合结构的挤出量配比以及拉伸参数，并对内层材料和表层材料进行进一步改进，实现超薄型聚丙烯薄膜内外和表层之间的结构差异，促使在保证聚丙烯表面粗化均匀的同时，保证超薄型聚丙烯薄膜具有良好的介电强度、耐温性能和拉伸强度；
(2)通过添加β成核剂、协效剂、分散剂等，诱导表层大量形成β晶型，进一步提高薄膜的拉伸韧性和延展性，并通过同步定向拉伸促使β晶型转化为α晶型，并形成具有立体网状的相互连通的粗化结构，促使超薄型聚丙烯薄膜在进行多层复合时保证表面粗化均匀性和介电强度，促进其与金属层的粘结力；同时通过在表层材料中引入长链支化聚丙烯与线形聚丙烯复合，可提高聚丙烯薄膜的拉伸强度和韧性等，提高薄膜质量；
(3)通过在内层材料引入低密度聚乙烯与线形聚丙烯共混，可形成互穿网络结构，提高内层材料的韧性和抗老性，保证产品的介电性能；加入纳米颗粒填充以增加内层材料的粘度，同时表层材料和内层材料中主材料均为线形聚丙烯，可提高内层材料和表层材料界面的相容性，促进内层材料与表层材料更好的结合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备的一种超薄型聚丙烯薄膜的SEM图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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他实施方式，都属于本发明保护的范围。
以下结合实施例对本发明作进一步的说明。
本发明实施例及对比例选用的试剂说明如下：长链支化聚丙烯，型号：PF814，厂家：Basell公司；线形聚丙烯，型号：T36F，厂家：中国石化，其熔融指数为；低密度聚乙烯，型号：9730，厂家：韩国韩华；纳米氢氧化铝，型号：YC-QL20D，厂家：上海盈承新材料有限公司；纳米氧化铝，型号：HN-LA50，厂家：杭州恒纳新材料有限公司；纳米二氧化硅，型号：DM-20S，厂家：日本德山；β成核剂，型号：TMB-5，厂家：武汉克米克生物医药。
实施例1
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体包括以下步骤：
(1)配料：按长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g共混配制表层材料。按线形聚丙烯800g、低密度聚乙烯150g和纳米氧化铝60g共混配制内层材料，其中纳米氧化铝的粒径为50nm；将内层材料82.5％、表层材料17.5％的重量百分比配料，进行上料；
(2)熔融塑化：将表层材料和内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融共混塑化，熔融塑化温度控制为230℃，塑化时间为15min。
(3)多层挤压复合：采用两台并行挤出机和三流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体，操作时三流道模头的温度控制为235℃；
(4)铸片：将得到的熔体进行冷却铸片，得到铸片，铸片条件为冷辊温度90℃，内循环水泵压力为10Bar；
(5)同步拉伸定型：将得到的铸片采用拉伸机同步进行横向拉伸和纵向拉伸，其中横向拉伸采用热风对流的方法进行加热，横向拉伸加热温度为163～173℃，横向拉伸的倍率为7倍；纵向拉伸加热温度为163～173℃，纵向拉伸的倍率为7倍。
(6)牵引***：采用冷却定型辊筒、边料切刀、红外测厚仪和电晕发生器对薄膜进行处理，形成超薄型聚丙烯薄膜产品。
实施例2
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体包括以下步骤：
(1)配料：按长链支化聚丙烯100g、β成核剂1g、纳米有机改性蒙脱土1g、纳米二氧化硅5g和线形聚丙烯890g共混配制表层材料。按线形聚丙烯700g、低密度聚乙烯200g和纳米氧化铝20g共混配制内层材料，其中纳米氧化铝的粒径为50nm；将内层材料80％、表层材料20％的重量百分比配料，进行上料；
(2)熔融塑化：将表层材料和内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融共混塑化，熔融塑化温度控制为220℃，塑化时间为15min。
(3)多层挤压复合：采用两台并行挤出机和三流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体，操作时三流道模头的温度控制为230℃；
(4)铸片：将得到的熔体进行冷却铸片，得到铸片，铸片条件为冷辊温度90℃，内循环水泵压力为10Bar；
(5)同步拉伸定型：将得到的铸片采用拉伸机同步进行横向拉伸和纵向拉伸，其中横向拉伸采用热风对流的方法进行加热，横向拉伸加热温度为163～173℃，横向拉伸的倍率为6倍；纵向拉伸加热温度为163～173℃，纵向拉伸的倍率为8倍。
(6)牵引***：采用冷却定型辊筒、边料切刀、红外测厚仪和电晕发生器对薄膜进行处理，形成超薄型聚丙烯薄膜产品。
实施例3
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体包括以下步骤：
(1)配料：按长链支化聚丙烯200g、β成核剂5g、纳米有机改性蒙脱土3g、纳米二氧化硅20g和线形聚丙烯770g共混配制表层材料。按线形聚丙烯880g、低密度聚乙烯100g和纳米氧化铝100g共混配制内层材料，其中纳米氧化铝的粒径为100nm；将内层材料85％、表层材料15％的重量百分比配料，进行上料；
(2)熔融塑化：将表层材料和内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融共混塑化，熔融塑化温度控制为240℃，塑化时间为15min。
(3)多层挤压复合：采用两台并行挤出机和三流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体，操作时三流道模头的温度控制为240℃；
(4)铸片：将得到的熔体进行冷却铸片，得到铸片，铸片条件为冷辊温度90℃，内循环水泵压力为10Bar；
(5)同步拉伸定型：将得到的铸片采用拉伸机同步进行横向拉伸和纵向拉伸，其中横向拉伸采用热风对流的方法进行加热，横向拉伸加热温度为163～173℃，横向拉伸的倍率为8倍；纵向拉伸加热温度为163～173℃，纵向拉伸的倍率为6倍。
(6)牵引***：采用冷却定型辊筒、边料切刀、红外测厚仪和电晕发生器对薄膜进行处理，形成超薄型聚丙烯薄膜产品。
实施例4
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g和线形聚丙烯845g。
实施例5
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g和线形聚丙烯845g。
实施例6
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g、纳米氢氧化铝2g和线形聚丙烯845g。
实施例7
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g。
实施例8
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(1)中内层材料占比80％，表层材料占比20％。
实施例9
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：步骤(1)中内层材料占比85％，表层材料占比15％。
实施例10
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂1g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g。
实施例11
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂5g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g。
实施例12
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯100g、β成核剂5g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g。
实施例13
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯200g、β成核剂5g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅10g和线形聚丙烯845g。
实施例14
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅5g和线形聚丙烯845g。
实施例15
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：表层材料组成为长链支化聚丙烯150g、β成核剂3g、纳米有机改性蒙脱土2g、纳米二氧化硅20g和线形聚丙烯845g。
实施例16
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：线形聚丙烯800g和低密度聚乙烯150g。
实施例17
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：内层材料组成为线形聚丙烯800g、低密度聚乙烯100g和纳米氧化铝60g。
实施例18
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：内层材料组成为线形聚丙烯800g、低密度聚乙烯200g和纳米氧化铝60g。
对比例1
本对比例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：将得到的铸片采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行拉伸，其中纵向拉伸预热辊筒温度为130℃，拉伸辊筒温度为145℃，定型辊筒温度为150℃，纵向拉伸的拉伸倍率为7倍；横向拉伸预热辊筒温度为165℃，拉伸辊筒温度为170℃，定型温度为170℃，横向拉伸的拉伸倍率为7倍。
对比例2
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：将得到的铸片采用拉伸机同步进行横向拉伸和纵向拉伸，其中横向拉伸采用热风对流的方法进行加热，横向拉伸加热温度为163～173℃，横向拉伸的倍率为4倍；纵向拉伸加热温度为163～173℃，纵向拉伸的倍率为8倍
对比例3
本实施例提供了一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，具体操作步骤同实施例1，区别在于：将得到的铸片采用横向拉伸机同步进行横向拉伸和纵向拉伸，其中横向拉伸采用热风对流的方法进行加热，横向拉伸加热温度为163～173℃，横向拉伸的倍率为8倍；纵向拉伸加热温度为163～173℃，纵向拉伸的倍率为5倍
对比例4
本对比例提供了一种锂电池集流体用高拉伸强度聚丙烯薄膜及其制备方法，该聚丙烯薄膜由88重量份聚丙烯和12重量份改性聚吡咯混合制备而成，制备过程如下：
(1)将88重量份聚丙烯颗粒和制备得到的12重量份改性聚吡咯放入干燥箱中进行干燥处理，将干燥后的聚丙烯颗粒和改性聚吡咯共混，熔融挤出，其中，干燥温度为115℃，干燥时间为14h；
(2)将得到的熔体通过冷却辊和高压气刀进行铸片成型后，再依次采用纵向拉伸机和横向拉伸机进行纵向拉伸和横向拉伸；冷却辊温度控制在80-100℃，高压气刀气体温度为50-70℃，吹气速度为140m/s；横向拉伸预热温度为150℃，拉伸温度为160℃，定型温度为190℃，拉伸倍率为7-8；
(3)将步骤(2)得到的薄膜进行热处理和松弛处理；其中，第一阶段，将步骤S2得到的薄膜置于120℃下保温4min，同时在横向上产生12％的松弛；第二阶段，将第一阶段处理后的薄膜置于125℃下保温5min。
(4)对步骤(3)得到的薄膜表面进行电晕处理；其中，电晕时电极的轰击强度为22W·min/m2。
(5)收卷得到聚丙烯薄膜。
对上述实施例和对比例制备的聚丙烯薄膜的介电性能进行检测，包括对100℃抗直流电压击穿强度(平均值)和电气弱点进行测试，检测介电常数和介电损耗，检测结果如下表1：
表1
对上述实施例和对比例制备的聚丙烯薄膜的力学性能进行检测，其中按照GB/T13542.2-2009检测表面粗糙度、GB/T13542.2检测热收缩率、GB/T1040.3-2006检测拉伸强度，检测结果如下表2：
表2
表1中，通过实施例1、2、3与对比例4的比较可见，本发明技术方案制备的超薄型聚丙烯薄膜在保持3μm以下厚度的基础上，击穿强度、介电常数均有所提高，电弱点数降低，且不影响介电损耗；实施例12、13与实施例1相比，可见长链支化聚丙烯过多会导致介电常数和击穿强度的降低，可能是因为长链支化聚丙烯过多会导致难以完全溶解分散于线形聚丙烯中，从而影响薄膜性能。
表2中，通过实施例1、2、3与对比例4的比较可见，本发明技术方案制备的超薄型聚丙烯薄膜在保持3μm以下厚度的基础上，具有较好的表面粗化程度，同时其耐温性和拉伸强度均明显提高，均达到了锂离子电池隔膜的标准，克服了聚丙烯薄膜应用于复合集流体时耐温性差、拉伸强度低的缺点。进一步地，通过实施例4、5、6、7和实施例1相比，表层材料中，β成核剂、阻燃协效剂与长链支化聚丙烯和线形聚丙烯协同作用，促进β晶型形成，进而提高聚丙烯薄膜表面粗糙度和力学性能，而分散剂的加入可避免β成核剂、长链支化聚丙烯等在线形聚丙烯中的分散不均匀，促使β晶型均匀形成，促进聚丙烯薄膜表面粗化均匀。实施例8、9与实施例1相比，可见表层材料占比过高会增加薄膜厚度，过低会降低薄膜性能；实施例10、11与实施例1相比，可见β成核剂过低会降低聚丙烯薄膜表面粗糙度；实施例16、17和18与实施例1相比，可见低密度聚乙烯占比过低则不能很好的达到提高聚丙烯薄膜性能的作用，而过高会使材料的拉伸强度降低，影响后续同步拉伸定型操作，而填充剂的加入可促进低密度聚乙烯与线形聚丙烯的结合，提高内层材料的韧性，进而提高聚丙烯薄膜性能；对比例1～3与实施例1相比，可见，相比于异步双向拉伸，横向拉伸和纵向拉伸同步进行，可显著提高薄膜的横向和纵向拉伸强度，且当横向拉伸和纵向拉伸的倍率在6～8倍时，横向和纵向拉伸强度最好。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一、配料：按内层材料80～85％、表层材料15～20％的重量百分比配料；
步骤二、熔融挤出：将所述表层材料和所述内层材料同时分别进入表层挤出机和内层挤出机，在挤出机料筒内进行熔融塑化，并通过多流道模头进行多层挤压复合操作，得到熔体；
步骤三、铸片：将所述熔体进行冷却铸片，得到铸片；
步骤四、同步拉伸定型：将所述铸片采用拉伸机同步进行纵向拉伸和横向拉伸，然后采用冷却定型辊筒、边料切刀、红外测厚仪和电晕发生器对薄膜进行处理，形成超薄型聚丙烯薄膜产品；
所述内层材料包括如下重量份数的组分：线形聚丙烯70～88份、低密度聚乙烯10～20份和填充剂2～10份；
所述线形聚丙烯的重均分子量为1×105～3×105，分子量分布Mw/Mn为2～8，熔融指数为1.0～10.0g/min；
所述低密度聚乙烯的熔融指数为2.0～8.0g/min，密度为0.89～0.91g/cm3；
所述横向拉伸加热方式为热风对流加热，所述横向拉伸和纵向拉伸的加热温度为163-173℃，所述纵向拉伸和横向拉伸同步进行；
所述横向拉伸和纵向拉伸的拉伸倍率均为6～8倍；
所述填充剂为纳米氧化铝、纳米氧化镁和纳米氧化钙中的一种或多种，所述填充剂的颗粒粒径为10～100nm；
所述表层材料包括如下重量份数的组分：长链支化聚丙烯10～20份、β成核剂0.1～0.5份、阻燃协效剂0.1～0.3份和线形聚丙烯77～89份；
所述长链支化聚丙烯的支化度为0.2～0.4，分子量分布Mw/Mn为2～6，熔融指数为1.0～5.0g/min，所述长链支化聚丙烯为PF814；
所述线形聚丙烯的Mw为2×105～4×105，分子量分布Mw/Mn为2～8，熔融指数为1.0～10.0g/min；
其中，Mw表示重均分子量，Mn表示数均分子量；
所述表层材料还包括分散剂0.5～2份，所述分散剂为纳米二氧化硅和/或纳米二氧化钛；
所述β成核剂包括酰胺基化合物或稀土类复合有机物，所述阻燃协效剂为纳米有机改性蒙脱土和纳米氢氧化镁中的一种或两种混合组成。
2.一种超薄型聚丙烯薄膜，其特征在于：采用如权利要求1所述的一种超薄型聚丙烯薄膜制备方法制备得到。
3.一种超薄型聚丙烯薄膜的应用，其特征在于：将如权利要求2所述的超薄型聚丙烯薄膜的上下两面沉淀金属铜，形成复合铜箔，所述超薄型聚丙烯薄膜用于集流体。
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