阅读说明：本技术 一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法 (Production method of polypropylene lithium battery membrane material ) 是由 李峰荣 付传玉 杨宏 李振明 谷英军 于 2019-09-05 设计创作，主要内容包括：本发明属于丙烯聚合生产技术领域,具体涉及一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法。该方法采用液相反应釜与气相反应器串联的组合方式生产锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂,在保证铝钛比nAL/nTi＝75:1的前提下,将催化剂的铝硅比设置为nAL/nSi＝4.5:1；将助剂的配比设置为1010抗氧剂:硬脂酸钙:245辅抗氧剂＝2:1:0.5。采用本方法能够改善膜料产品性能,获得理想的等规度与氧化诱导期时间。(The invention belongs to the technical field of propylene polymerization production, and particularly relates to a production method of a polypropylene lithium battery membrane material. The method adopts a combination mode of connecting a liquid phase reaction kettle and a gas phase reactor in series to produce the polypropylene resin special for the lithium battery diaphragm, and sets the ratio of aluminum to silicon of a catalyst to be nAL/nSi to be 4.5:1 on the premise of ensuring the ratio of aluminum to titanium to be nAL/nTi to be 75: 1; the proportion of the auxiliary agent is 1010 antioxidant, calcium stearate and 245 auxiliary antioxidant which are 2:1: 0.5. The method can improve the performance of the membrane material product and obtain ideal isotacticity and oxidation induction period time.)

一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法

技术领域

本发明属于丙烯聚合生产技术领域，具体涉及一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法。

背景技术

目前，反应器液、气相本体法丙烯聚合生产锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂的工艺，主要采用液相反应釜与气相反应器串联的组合方式，催化剂体系通过预聚合后进入一级液相反应釜；再进入串联的二级液相反应釜，由二级液相反应釜依次进入串联的三级气相反应釜和四级气相反应釜后，最终排出聚丙烯粉料，然后进入造粒工序加入助剂生产出锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂。其中，一级液相反应釜的聚合温度为50～80℃，聚合压力为2.5～3.2MPa；二级液相反应釜的聚合温度为50～70℃，聚合压力为2.5～3.0MPa；三级气相反应釜的聚合温度为60～79℃，聚合压力为1.6～2.0MPa；四级气相反应釜的聚合温度为60～85℃，聚合压力为1.1～1.6MPa；催化剂由一级液相反应釜加入，助剂在聚丙烯粉料造粒过程中加入。聚合过程在四级反应釜中进行一级与二级为液相聚合，三级与四级为气相聚合，此工艺能够进行锂电池膜料聚丙烯树脂的研发。

由于锂电池隔膜性能优劣直接影响着电池的放电容量和循环使用寿命，因此市场对隔膜的材料要求十分苛刻。采用上述方法生产出的的聚丙烯树脂做出的薄膜主要缺点包括：薄膜力学性能低，等规度低，氧化诱导期短等。

因此，需要分别对催化剂和助剂的最佳配比进行分析研究，从而使锂电池隔膜专用料产品的等规度和氧化诱导期等得到改善。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明提出一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法，通过得到催化剂和助剂的最佳配比，以解决如何改善膜料产品性能的技术问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提出一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法，该方法包括采用液相反应釜与气相反应器串联的组合方式生产锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂，其中催化剂体系通过预聚合后进入一级液相反应釜，再进入串联的二级液相反应釜，由二级液相反应釜依次进入串联的三级气相反应釜和四级气相反应釜后，最终排出聚丙烯粉料，然后进入造粒工序加入助剂生产出锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂；其中，在保证铝钛比nAL/nTi＝75:1的前提下，将催化剂的铝硅比设置为nAL/nSi＝4.5:1；将助剂的配比设置为1010抗氧剂:硬脂酸钙:245辅抗氧剂＝2:1:0.5。

(三)有益效果

本发明提出的聚丙烯锂电池膜料的生产方法，采用液相反应釜与气相反应器串联的组合方式生产锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂，在保证铝钛比nAL/nTi＝75:1的前提下，将催化剂的铝硅比设置为nAL/nSi＝4.5:1；将助剂的配比设置为1010抗氧剂:硬脂酸钙:245辅抗氧剂＝2:1:0.5。采用本方法能够改善膜料产品性能，获得理想的等规度与氧化诱导期时间。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本实施例提出一种聚丙烯锂电池膜料的生产方法，该方法包括采用液相反应釜与气相反应器串联的组合方式生产锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂，其中催化剂体系通过预聚合后进入一级液相反应釜，再进入串联的二级液相反应釜，由二级液相反应釜依次进入串联的三级气相反应釜和四级气相反应釜后，最终排出聚丙烯粉料，然后进入造粒工序加入助剂生产出锂电池隔膜专用料聚丙烯树脂。

聚丙烯产品要有高的立构规整性，其等规度要达到98％以上。等规度是表示不能被沸腾庚烷抽提出来的部分，即高度立构规整性结晶结构部分占整个聚合物的百分比，因此等规度越接近100％，则立构规整性越高。聚丙烯的刚性是由结晶结构的立构规整性所决定的，立构规整性越高刚性越好。在本实施例中，将在保证铝钛比nAL(铝)/nTi(钛)＝75:1的前提下，将催化剂铝硅比设置为nAL(铝)/nSi(硅)＝4.5:1，经取样所得到的各反应釜等规度为：一级液相反应釜93.90％、二级液相反应釜93.90％、三级气相反应釜96.2％、四级气相反应釜96.80％。最终产品的等规度经分析为核磁方法检测97.30％；正庚烷方法检测98.60％。采用本实施例的催化剂配比得到的产品等规度达到产品的指标≥98.0％，等规度较为理想。

氧化诱导期(OIT)是测定试样在高温(200℃)氧气条件下开始发生自动催化氧化反应的时间，是评价材料在成型加工、储存、焊接和使用中耐热降解能力的指标。隔膜的耐热性能决定其稳定性，隔膜要能达到在充、放电过程中，当大面积正、负极短路后，仍能保持隔膜的完整性。氧化诱导期通过助剂在粉料造粒过程中添加得以实现。助剂包括1010抗氧剂、起润滑作用的硬脂酸钙和245辅抗氧剂。在本实施例中，将助剂配比设置为1010抗氧剂:硬脂酸钙:245辅抗氧剂＝2:1:0.5，经取样所得到的氧化感应时间(min)为36.8；42.3；42.2；42.7；(1次/6h)。通过使用该配比的助剂，氧化诱导期时间较长。

采用本实施例方法生产的产品各项质量指标均达到“锂电池隔膜料”的标准要求，产品加工性能和物理性能达到行内先进水平。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。