專利名稱：一種超細纖維多孔膜及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發明涉及ー種超細纖維多孔膜，具體涉及ー種高孔隙率、高強度、耐高溫的超細纖維多孔膜，及其制備方法和作為電池隔膜的應用。
背景技術：
電池隔膜是電池產品中的重要組成部分，其作用是防止兩個電極物理接觸的同時允許離子通過。隔膜的電阻與其厚度成正比，與孔隙率成反比。為了降低電池產品的內阻，對隔膜的要求是a)超薄；b)高孔隙率；c)高強度。通常使用的材料有玻璃纖維、聚こ烯多孔膜和聚丙烯多孔膜等。目前市場上正積極研發新型的隔膜材料。美國杜邦公司采用熔融氣電噴紡技術制備Energain聚酰亞胺納米纖維電池隔膜，目前已在美國威明頓和韓國首爾開始量產這種電極分離隔膜，這類隔膜可提高電池動カ并延長壽命。江西先材納米纖維科技有限公司首次采用溶液靜電紡絲エ藝制備自支撐的聚酰亞胺電池隔膜，并已申請專利。目前正積極將聚酰亞胺隔膜推向市場，已建設完成一條日產2000平方米的聚酰亞胺納米纖維非織造布的小型エ業化生產線，打造了世界首條溶液靜電紡絲エ業化生產示范線，正在籌建年產2億平方米聚酰亞胺納米纖維非織造布的生產線。本發明在上述背景下，經過繼續深入研究，提出ー種新的電池隔膜，同時具有高孔隙率、高強度、高的抗針刺強度及高熱穩定性等特點。

發明內容
本發明的ー個目的在于提供ー種超細纖維多孔膜，具有高孔隙率、高強度、耐高溫的特點，滿足電池隔膜的高要求。本發明的另ー個目的在于提供所述超細纖維多孔膜的制備方法。本發明的再ー個目的在于提供所述超細纖維多孔膜作為電池隔膜的應用。本發明的上述目的通過以下技術方案實現提供ー種超細纖維多孔膜，它是由4，4’ - ニ氨基苯酰替苯胺與ー種或多種芳香族四酸ニ酐聚合得到的聚酰胺-酰胺酸前聚體溶液經靜電紡絲及亞胺化處理制備得到的；所述的4，4’ - ニ氨基苯酰替苯胺結構如式(I)所示
權利要求
1.一種超細纖維多孔膜，其特征在于它是由4，4’-二氨基苯酰替苯胺與一種或多種芳香族四酸二酐聚合得到的聚酰胺-酰胺酸前聚體溶液經靜電紡絲及亞胺化處理制備得到的；所述的4，4’ - 二氨基苯酰替苯胺結構如式(I)所示
2.權利要求I所述的超細纖維多孔膜，其特征在于所述的一種或多種芳香族四酸二酐選自聯苯四酸二酐、聯苯酚二醚四酸二酐、三苯二醚四酸二酐、二苯砜四酸二酐、六氟四酸二酐、二苯酮四酸二酐、雙環辛烯四酸二酐、二苯硫醚四酸二酐、二苯醚四酸二酐、二甲基二苯基硅烷四酸二酐、雙酚A四酸二酐或均苯四酸二酐中的一種或兩種以上的混合物。
3.權利要求2所述的超細纖維多孔膜，其特征在于所述的一種或多種芳香族四酸二酐選自聯苯四甲酸二酐、均苯四酸二酐、二苯酮二酐、二苯砜二酐或三苯二醚二酐中的一種或兩種以上的混合物。
4.權利要求I所述的超細纖維多孔膜，其特征在于所述的超細纖維直徑在50 1500nm。
5.權利要求I所述的超細纖維多孔膜，其特征在于它是由4，4’-二氨基苯酰替苯胺與一種芳香族四酸二酐聚合得到的聚酰胺-酰胺酸前聚體溶液經靜電紡絲及亞胺化處理制備得到的；所述的超細纖維具有式(2)所示的結構
6.權利要求5所述的超細纖維多孔膜，其特征在于，所述的含芳環的二酐的殘基R選自
7.權利要求I所述的超細纖維多孔膜的制備方法，包括以下步驟 (1)靜電紡絲溶液的配置將4，4’-二氨基苯酰替苯胺與芳香族四酸二酐按照O.9-1. I: I. 1-0. 9的摩爾比混合后，溶于6-10倍于反應混合物總重量的溶劑中，于_10°C 15°C下聚合反應2-8小時，得到聚酰胺-酰胺酸溶液，聚合物的特性粘度為I. 0-4. 5dl/g，調整溶液的質量百分濃度為8%-25%，作為靜電紡絲用溶液備用； (2)電紡超細纖維非織造布的制備將步驟(I)調制的靜電紡絲用溶液在電場強度為100-400kV/m的高壓電場中進行電紡，形成聚酰胺-酰胺酸超細纖維，采用不銹鋼網帶收集聚酰胺-酰胺酸超細纖維非織造布； (3)亞胺化將步驟(2)中得到的聚酰胺-酰胺酸超細纖維非織造布以20°C/min的升溫速度從室溫快速升溫至250°C，并恒溫停留20min ;再以10°C /min的升溫速率繼續升溫至350°C，并停留20min后冷卻至室溫，得到穩定結構的聚酰胺-酰亞胺超細纖維多孔膜。
8.權利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的芳香族四酸二酐選自聯苯四酸二酐、聯苯酚二醚四酸二酐、三苯二醚四酸二酐、二苯砜四酸二酐、六氟四酸二酐、二苯酮四酸二酐、雙環辛烯四酸二酐、二苯硫醚四酸二酐、二苯醚四酸二酐、二甲基二苯基硅烷四酸二酐、雙酚A四酸二酐或均苯四酸二酐中的一種或兩種以上的混合物。
9.權利要求7所述的制備方法，其特征在于步驟(I)所述的溶劑為N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N, N-二甲基乙酰胺或二甲基亞砜中的一種或兩種以上的混合溶劑；步驟(2)所述的不銹鋼網帶寬度為I米，走帶速度為O. 5-10. Om/min。
10.權利要求I所述的超細纖維多孔膜作為電池隔膜的應用。
全文摘要
本發明提供一種超細纖維多孔膜，它是由4,4'-二氨基苯酰替苯胺與一種或多種芳香族四酸二酐聚合得到的聚酰胺-酰胺酸前聚體溶液經靜電紡絲及亞胺化處理制備得到；所述的4,4'-二氨基苯酰替苯胺結構如式(1)所示。本發明的超細纖維多孔膜具有與電解液浸潤性良好、孔隙率高、耐高溫、高強度、化學穩定性高等諸多優點，非常適合用作電池隔膜。本發明還提供所述超細纖維多孔膜的制備方法和其作為電池隔膜的應用。
文檔編號C08J5/18GK102816431SQ20121031551
公開日2012年12月12日 申請日期2012年8月30日 優先權日2012年8月30日
發明者侯豪情, 程楚云, 周小平, 呂曉義, 何平, 王 琦, 李曉艷 申請人:江西先材納米纖維科技有限公司