聚乙烯-乙烯醇?jí)A性電池隔膜的制備及性能研究.pdf

1、高壓靜電紡絲，簡(jiǎn)稱(chēng)電紡，是國(guó)內(nèi)外最近幾年才開(kāi)始采用的一種制備超細(xì)纖維及其無(wú)紡布的重要方法，它所制得的無(wú)紡布是由直徑在數(shù)十納米到數(shù)百納米之間的纖維所鋪置成的一種具有納米微孔的多孔材料，具有很大的比表面積，在物理、化學(xué)性質(zhì)方面表現(xiàn)出特異性，近年來(lái)已經(jīng)應(yīng)用于很多領(lǐng)域。目前對(duì)聚乙烯．乙烯醇(EVOH)電紡的研究在國(guó)內(nèi)外少見(jiàn)報(bào)道，尤其在對(duì)電池隔膜方面的研究更為少見(jiàn)。 本文采用高壓靜電紡絲技術(shù)制備了EVOH無(wú)紡布，通過(guò)對(duì)混合溶劑配比、溶液濃

2、度、紡絲電壓、接收距離和輥筒轉(zhuǎn)速等不同條件下所制得的纖維微觀形貌的表征和性能研究，來(lái)確定最佳的紡絲工藝條件。利用 X 射線衍射儀(XRD)、差示掃描量熱儀(DSC)、熱重分析儀(TG)及電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)等儀器對(duì)無(wú)紡布的性能進(jìn)行了研究。采用戊二醛交聯(lián)及 TiO<,2>摻雜等方法對(duì) EVOH無(wú)紡布進(jìn)行改性處理，來(lái)提高無(wú)紡布的力學(xué)性能及耐熱性能。 實(shí)驗(yàn)分析表明，當(dāng)復(fù)合溶劑異丙醇/水配比為 70/30(v/v)、紡絲液濃度為10％(w/v

3、)條件下制得的EVOH無(wú)紡布的拉伸強(qiáng)度為53．7MPa，斷裂伸長(zhǎng)率為57．5％，較其它溶液體系的無(wú)紡布的力學(xué)性能好。通過(guò)對(duì)無(wú)紡布的結(jié)晶性能、熱穩(wěn)定性及電池隔膜性能進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，EVOH無(wú)紡布與其鑄膜相比，結(jié)晶度提高，結(jié)晶完善程度增大；無(wú)紡布的熱分解溫度(386．43℃)與鑄膜的熱分解溫度(385．55℃)基本一致。 經(jīng)戊二醛交聯(lián)后的無(wú)紡布的結(jié)晶度有所降低，且交聯(lián)程度越大的無(wú)紡布，其結(jié)晶度越小，交聯(lián)液戊二醛與蒸餾水的體積比

4、為 2％時(shí)的無(wú)紡布(EEM-4)表現(xiàn)得最為明顯；無(wú)紡布的熱穩(wěn)定性隨交聯(lián)程度的增加逐漸提高，其中EEM-4的熱分解溫度最高，為401.84℃；拉伸強(qiáng)度隨交聯(lián)程度的增加而提高，其中EEM-4 最高，為97.9MlPa，較EVOH無(wú)紡布提高了82.4％，而斷裂伸長(zhǎng)率卻是逐漸降低的，EEM-4最低，為24.5％，較EVOH無(wú)紡布降低了 57.4％；隨著 TiO<,2>摻雜量的增加，纖維的直徑逐漸減小，且分布漸均勻；無(wú)紡布的結(jié)晶度、熱穩(wěn)定性、斷裂