连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜及其制备方法

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体来说涉及一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜及其制备方法。

背景技术

由于对位芳纶的特殊纳米纤维结构，受氢键的作用，纤维间极易容易团聚到一起，导致浆料易形成凝胶态，固化变质，保存时间较短，从合成至涂覆之间的时间较紧张，调整空间较小。对位芳纶每次合成的时间都在2h以上，合成效率较低。

涂覆段，因为对位芳纶浆料中的纤维固含量较低(固含量超过4％后会导致浆料凝胶)，涂覆厚度不易控制，如涂覆浆料的厚度在5μm，萃取烘干后只剩1.5μm；传统的网纹辊无法提高对位芳纶涂层的厚度。

萃取段，如果使用低浓度萃取液萃取会使对位芳纶纤维急速的析出，造成对位芳纶结构塌陷，无孔，导致隔膜透气值过大，使用高浓度萃取液萃取时可以使对位芳纶纤维缓慢析出，使芳纶的纤维完整的分散在隔膜表面，但是必须要用浓度在90％及其以上的NMP萃取，这就导致成本过高，萃取液处理困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的制备方法。

本发明的另一目的在于提供一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜。

本发明的另一目的在于提供制备上述连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法。

本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，准备一双螺杆挤出机，所述双螺杆挤出机从左至右依次为聚合区、聚合混合区和升温区，所述聚合区的左端设置有第一进料口和第二进料口，所述聚合混合区上设置有第三进料口，所述升温区的右端设置有出料口，所述聚合区的温度为0～5℃，聚合混合区的温度为15～20℃，升温区的温度为20～30℃；

在所述步骤1中，第一进料口位于所述第二进料口的左侧，所述第三进料口和所述第二进料口之间用于合成聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)。(第一浆料和第二浆料是用于合成聚对苯二甲酰对苯二胺，而第三浆料是用于加陶瓷，第三浆料的作用：1、主要是让陶瓷在聚合的中段加入，使纤维和陶瓷吸附到一起。2、陶瓷与NMP在中段加入可以减缓分子的聚合，防止出料时分子量过大而使浆料粘度过高(超过20000mpa.s粘度则无法使用)，无法涂覆隔膜)。

步骤2，先向双螺杆挤出机的第一进料口输入第一浆料，以使第一浆料填充所述双螺杆挤出机，再以喷淋状态向所述第二进料口输入第二浆料，当双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到400～5000mpa.s之间时，向所述第三进料口输入第三浆料，直至双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到1000cp以上，从出料口得到的为连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料，其中，通入第一浆料、第二浆料和第三浆料的速度比为(2～4)：

(0.06～0.09)：(0.6～0.8)，所述第一浆料中包括：对苯二胺；所述第二浆料为对苯二甲酰氯熔融态液体；所述第三浆料包括：气相二氧化硅和勃姆石；

在所述步骤2中，双螺杆挤出机中浆料由第一进料口运行0.2～1s到达第二进料口，双螺杆挤出机中浆料由第二进料口运行5～10s到达聚合混合区，双螺杆挤出机中浆料由聚合混合区的最左端运行4～8s到达第三进料口，双螺杆挤出机中浆料由第三进料口运行4～8s到达升温区，双螺杆挤出机中浆料由升温区最左端运行4～8s到达出料口。

制备所述第一浆料的方法包括：将氯化钙和第一NMP溶液混合，搅拌至氯化钙溶解在第一NMP溶液中，得到第一溶液，将第一溶液降温至5～20℃后与对苯二胺混合，搅拌至对苯二胺均匀分散在第一溶液中，得到第一浆料，其中，按质量份数计，所述第一NMP溶液、氯化钙和对苯二胺的比为(90～96.4)：(2～8)：(1.6～2)；

在上述技术方案中，所述氯化钙在与第一NMP溶液混合前进行除水，除水的方法为于400～450℃煅烧3～5h。

在上述技术方案中，所述第一NMP溶液的含水量为≤0.2wt％。

在上述技术方案中，通过于75～85℃搅拌4～6h实现氯化钙溶解在第一NMP溶液中。

在上述技术方案中，通过于0～20℃搅拌3～5h实现对苯二胺均匀分散在第一溶液中。

在上述技术方案中，通过对固态对苯二甲酰氯进行80～95℃的加热，直至形成对苯二甲酰氯熔融态液体。

制备所述第三浆料的方法包括：将气相二氧化硅、勃姆石和第二NMP溶液混合，搅拌，砂磨，得到第三浆料，其中，按质量份数计，所述第二NMP溶液、气相二氧化硅和勃姆石的比为(78～87)：(3～7)：(10～15)。

在制备所述第三浆料的方法中，所述搅拌的时间为40～80min。

在上述技术方案中，所述砂磨的时间为20～30min，砂磨的转速为1000～1500r/min。

在上述技术方案中，所述第二NMP溶液的含水量为≤0.2wt％。

在上述技术方案中，所述双螺杆挤出机中传送杆的转速为20～30r/min，混合杆的转速为20～30r/min。

制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法，包括以下步骤：

S1，将连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料经模头挤出并单面或双面涂覆在基膜上，于湿度空间预固化处理至少0.5min，得到半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，所述湿度空间的湿度为60～80％RH，湿度空间的温度为25～35℃；

在S1中，于湿度空间预固化处理的时间为0.5～2min。

在S1中，所述湿度空间包括：进风口、出风口和超声喷雾头，进风的频率为5～7Hz，出风的频率为5～7Hz，超声喷雾头用于向所述湿度空间喷出雾化后的水，超声喷雾的频率为3～8MHz。

在S1中，所述基膜为PE膜。

在S1中，模头挤出连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的流量为0.4～0.7L/min，涂覆速度为15～30m/min，单面涂覆的厚度为10～15μm。

S2，将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜萃取，烘干，定型，得到连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜。

在S2中，所述萃取先后依次采用多个萃取剂，先后依次采用的多个萃取剂中NMP的浓度递减，萃取剂中NMP的浓度小于等于60wt％。

在上述技术方案中，所述萃取先后依次采用第一萃取剂、第二萃取剂和第三萃取剂进行，其中，所述第一萃取剂和第二萃取剂各为NMP和水的混合物，第一萃取剂中NMP的浓度为40～60wt％，第二萃取剂中NMP的浓度为10～30wt％，所述第三萃取剂为水。

在S2中，每种所述萃取剂分别置于一萃取槽中，所述萃取槽外设置有对从该萃取槽移出的半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜进行挤压的挤压辊。

在S2中，所述烘干的温度为50～80℃；优选为用50～80℃的第一热辊，所述第一热辊的直径为400～600mm。

在S2中，所述定型的温度为70～90℃；优选为采用70～90℃的第二热辊，所述第二热辊的直径为200～300mm。

在上述技术方案中，经过第一热辊的速度为30～50m/min，经过第二热辊的速度为30～50m/min。

在S2中，所述烘干位于烘箱内，所述定型位于定型烘箱内，所述烘箱设置有换风系统，其中，换风系统的进风频率为15～50Hz，换风系统的排风频率为18～22Hz；半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在烘箱中的膜线长度为2～4m，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在定型烘箱中的膜线长度为30～50m。

与现有技术相比，本发明有益效果在于：

1、本发明的连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料合成采用双螺杆挤出方法，使合成过程中呈现高效率连续性合成步骤；

2、气相二氧化硅和勃姆石进行混合使对位芳纶纤维吸附气相二氧化硅增加纤维之间空隙，减少纤维因氢键团聚到一起；

3、因连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料固含量较低，涂覆时厚度很难涂上去，涂覆过程采用模头挤出涂覆，涂覆厚度在15μm，最终萃取烘干后厚度保持在4～6μm之间；

4、涂覆过程中使用高湿度环境和超声喷雾使隔膜表面预固化，降低萃取浓度。

附图说明

图1为本发明实施例1制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的扫描电镜图；

图2为本发明实施例1制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的截面电镜图；

图3为本发明对比例1制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图；

图4为本发明对比例2制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图；

图5为本发明对比例3制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图；

图6为本发明双螺杆挤出机合成连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的示意图；

图7为本发明连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料涂覆基膜、预固化处理和萃取的示意图；

图8为本发明半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜烘干和定型的示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

下述实施例涉及的原料和设备的基础信息如下：

第一NMP溶液和第二NMP溶液均为直接购买的含水量≤0.2wt％的N-甲基吡咯烷酮，纯度99.5％，购买自天津市恒星化学试剂制造有限公司；

氯化钙，纯度99.5％，天津市恒星化学试剂制造有限公司；

对苯二胺，纯度99.5％，南京蓝白化工有限公司；

对苯二甲酰氯，纯度99.5％，南京蓝白化工有限公司；

气相二氧化硅，纯度99.5％，合肥中航纳米技术发展有限公司；

勃姆石，纯度99.5％，洛阳中超新材料股份有限公司；

棒销卧式砂磨机，派勒，型号为PHE3000；

双螺杆挤出机，南京科尔克挤出装备有限公司，型号KTE-75。

下述实施例和对比例中基膜为12um厚度的PE膜。

本发明的双螺杆挤出机通过旋转的方法将浆料向前推，实现一边聚合一边传输，螺杆外侧有夹套，夹套可以通入冷冻水或者热水来实现对聚合区、聚合混合区和升温区的温度控制；双螺杆挤出机中的双螺杆为传送杆和混合杆，双螺杆挤出机中的传送杆主要是用来传送浆料，混合杆主要是混合搅拌浆料的作用。

在本方案中，预固化处理的目的是在超声喷雾的夹持下使连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜上的对位芳纶纤维更加立体、蓬松、多孔，在喷雾喷淋至隔膜上时，对位芳纶缓慢析出，让对位芳纶的纤维完整的分散在隔膜表面，使表面定型，为了使喷雾喷淋更均匀，并且不会形成水珠滴到膜的表面上，湿度空间的上方设有进风口，下方有出风口。

在本方案中，萃取槽中的挤压辊作用是将多余的萃取剂挤压出去，清洗的更加干净。

在本方案中，利用第一热辊先进行烘干，再采取第二热辊进行定型，使连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜光滑平整。隔膜在烘干段的主要困难是对位芳纶的内应力，如不加处理，制作出来的隔膜出现很严重的翘边，导致隔膜无法正常使用，通过定型可以解决前述内应力的问题。

在本发明技术方案中，萃取先后依次采用多个萃取剂，先后依次采用的多个萃取剂中NMP的浓度递减。最后用水清洗表面的多余溶剂。

破膜温度的测试方法：将隔膜裁剪成长度为8mm，宽度为2mm的试样，将试样放入动态热机械分析仪(TMA仪器)中，试样的两边用夹子夹住，施加0.03N的张力，从室温开始升温，直到隔膜断裂，记录断裂时的温度为破膜温度。

吸液率测试方法：将隔膜裁剪成宽30mm，长100mm，称量记作浸泡前质量，浸泡于六氟磷酸锂电解液中，浸泡30min，取出称量记作浸泡后质量，计算吸液率(吸液率＝(浸泡后质量-浸泡前质量)/浸泡前质量)。

保液率测试方法：将隔膜裁剪成宽30mm，长100mm，称量记作浸泡前质量，将隔膜浸泡于六氟磷酸锂电解液中30min，取出悬挂保持30min，用无纺布轻轻吸取表面多余的六氟磷酸锂电解液称量记作保液隔膜质量，计算保液率(保液率＝(保液隔膜质量-浸泡前质量)/浸泡前质量)。

实施例1

一种连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，准备一双螺杆挤出机(内径为100mm)，如图6所示，双螺杆挤出机从左至右依次为聚合区、聚合混合区和升温区，聚合区的左端设置有第一进料口和第二进料口，第一进料口位于第二进料口的左侧，聚合混合区上设置有第三进料口，第三进料口位于聚合混合区的1/2处，第三进料口和第二进料口之间用于合成聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，升温区的右端设置有出料口，聚合区的温度为0℃，聚合混合区的温度为15℃，升温区的温度为20℃；

步骤2，先向双螺杆挤出机的第一进料口输入第一浆料，以使第一浆料填充双螺杆挤出机，再以喷淋状态向第二进料口输入第二浆料，当双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到400mpa.s时(因为作为第二浆料的对苯二甲酰氯熔融态液体是高温熔融态，在低温下呈固体，如果第二浆料喷淋状态不佳或者是流体状的话，对苯二甲酰氯熔融态液体与双螺杆挤出机中低温溶液融合会直接结成大块而不是细小颗粒状，会严重影响后面的聚合。)，向第三进料口输入第三浆料，直至双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到1000cp以上，从出料口得到的为连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料，其中，通入第一浆料、第二浆料和第三浆料的速度比为2:0.06:0.6，通入第一浆料的流量为2L/min，双螺杆挤出机中浆料由第一进料口(图6中“步骤1浆料”)向右运行1s到达第二进料口(图6中“步骤2浆料”)，双螺杆挤出机中浆料由第二进料口运行10s到达聚合混合区，双螺杆挤出机中浆料由聚合混合区的最左端运行8s到达第三进料口，双螺杆挤出机中浆料由第三进料口(图6中“步骤3浆料”)运行8s到达升温区，双螺杆挤出机中浆料由升温区最左端运行8s到达出料口，双螺杆挤出机中传送杆的转速为20r/min，混合杆搅拌的转速为20r/min，

制备第一浆料的方法包括：将氯化钙和第一NMP溶液(含水量为0.1wt％)混合，于80℃搅拌6h至氯化钙溶解在第一NMP溶液中，得到第一溶液，将第一溶液降温至5℃后与对苯二胺混合，于0℃搅拌3h至对苯二胺均匀分散在第一溶液中，得到第一浆料，其中，按质量份数计，第一NMP溶液、氯化钙和对苯二胺的比96.4：2：1.6，氯化钙在与第一NMP溶液混合前进行除水，除水的方法为于420℃的马弗炉中煅烧4h；

第二浆料为对苯二甲酰氯熔融态液体，通过对固态对苯二甲酰氯于80℃的罐体中进行加热，直至形成对苯二甲酰氯熔融态液体；

制备第三浆料的方法包括：将气相二氧化硅、勃姆石和第二NMP溶液(含水量为0.1wt％)混合，搅拌40min，在砂磨机中以1000r/min的转速砂磨20min，得到第三浆料，其中，按质量份数计，第二NMP溶液、气相二氧化硅和勃姆石的比为87：3：10。

制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法，包括以下步骤：

S1，如图7所示，将连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料经模头挤出并单面涂覆在基膜上，于湿度空间预固化处理0.5min，得到半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，湿度空间包括：进风口、出风口和超声喷雾头，进风的频率为5Hz，出风的频率为5Hz，超声喷雾头用于向湿度空间喷出雾化后的水(超声喷雾头通过高频的震荡，将水打碎成微小颗粒，抛离水面，喷到湿度空间中)，超声喷雾的频率为3MHz，湿度空间的湿度为60％RH，湿度空间的温度为25℃，模头挤出连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的流量为0.4L/min，涂覆速度为15m/min，单面涂覆的厚度为10μm；

S2，将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜萃取，于50℃的烘箱内烘干，于70℃的四个定型烘箱中定型，得到连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，萃取先后依次采用第一萃取剂、第二萃取剂和第三萃取剂进行，第一萃取剂和第二萃取剂各为NMP和水的混合物，第一萃取剂中NMP的浓度为40wt％，第二萃取剂中NMP的浓度为10wt％，第三萃取剂为纯水，萃取剂分布置于三个萃取槽中，每个萃取槽外设置有一个对从该萃取槽移出的半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜进行挤压的挤压辊，挤压辊的作用是将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的上多余的萃取剂挤压出去，使半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜上的溶剂清洗的更加干净；如图8所示，烘干所用烘箱内置有4个第一热辊，第一热辊的直径为400mm，第一热辊的温度为50℃，烘干所用烘箱内部有换风系统，让湿气及时排出，进风频率为18HZ，排风频率为20HZ；定型烘箱有四个子烘箱(子烘箱通过热辊加热，无排风和加热系统)，每个子烘箱内置有4个沿竖直方向排列的第二热辊，第二热辊的直径为200mm，第二热辊的温度为70℃，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在烘箱中的膜线长度为2m，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在定型烘箱中的膜线长度为30m，经过第一热辊的速度为30m/min，经过第二热辊的速度为30m/min。

实施例2

一种连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，准备一双螺杆挤出机(内径为120mm)，双螺杆挤出机从左至右依次为聚合区、聚合混合区和升温区，聚合区的左端设置有第一进料口和第二进料口，第一进料口位于第二进料口的左侧，聚合混合区上设置有第三进料口，第三进料口位于聚合混合区的1/2处，第三进料口和第二进料口之间用于合成聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，升温区的右端设置有出料口，聚合区的温度为3℃，聚合混合区的温度为18℃，升温区的温度为25℃；

步骤2，先向双螺杆挤出机的第一进料口输入第一浆料，以使第一浆料填充双螺杆挤出机，再以喷淋状态向第二进料口输入第二浆料，当双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到2000mpa.s时，最后向第三进料口输入第三浆料，直至双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到1000cp以上，从出料口得到的为连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料，其中，通入第一浆料、第二浆料和第三浆料的速度比为3：0.08：0.7，通入第一浆料的流量为3L/min，双螺杆挤出机中浆料由第一进料口向右运行0.6s到达第二进料口，双螺杆挤出机中浆料由第二进料口运行7s到达聚合混合区，双螺杆挤出机中浆料由聚合混合区的最左端运行5s到达第三进料口，双螺杆挤出机中浆料由第三进料口运行6s到达升温区，双螺杆挤出机中浆料由升温区最左端运行6s到达出料口，双螺杆挤出机中传送杆的转速为25r/min，混合杆搅拌的转速为25r/min，

制备第一浆料的方法包括：将氯化钙和第一NMP溶液(含水量为0.15wt％)混合，于80℃搅拌6h至氯化钙溶解在第一NMP溶液中，得到第一溶液，将第一溶液降温至13℃后与对苯二胺混合，于10℃搅拌3h至对苯二胺均匀分散在第一溶液中，得到第一浆料，其中，按质量份数计，第一NMP溶液、氯化钙和对苯二胺的比92.5：6：1.8，氯化钙在与第一NMP溶液混合前进行除水，除水的方法为于420℃的马弗炉中煅烧4h；

第二浆料为对苯二甲酰氯熔融态液体，通过对固态对苯二甲酰氯于90℃的罐体中进行加热，直至形成对苯二甲酰氯熔融态液体；

制备第三浆料的方法包括：将气相二氧化硅、勃姆石和第二NMP溶液(含水量为0.15wt％)混合，搅拌60min，在砂磨机中以1300r/min的转速砂磨25min，得到第三浆料，其中，按质量份数计，第二NMP溶液、气相二氧化硅和勃姆石的比为82：5：13。

制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法，包括以下步骤：

S1，将连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料经模头挤出并单面涂覆在基膜上，于湿度空间预固化处理1.2min，得到半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，湿度空间包括：进风口、出风口和超声喷雾头，进风的频率为6Hz，出风的频率为6Hz，超声喷雾头用于向湿度空间喷出雾化后的水，超声喷雾的频率为5MHz，湿度空间的湿度为70％RH，湿度空间的温度为30℃，模头挤出连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的流量为0.5L/min，涂覆速度为22m/min，单面涂覆的厚度为13μm；

S2，将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜萃取，于50℃的烘箱内烘干，于70℃的四个定型烘箱中定型，得到连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，萃取先后依次采用第一萃取剂、第二萃取剂和第三萃取剂进行，第一萃取剂和第二萃取剂各为NMP和水的混合物，第一萃取剂中NMP的浓度为50wt％，第二萃取剂中NMP的浓度为18wt％，第三萃取剂为纯水，萃取剂分布置于三个萃取槽中，每个萃取槽外设置有一个对从该萃取槽移出的半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜进行挤压的挤压辊，挤压辊的作用是将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的上多余的萃取剂挤压出去，使半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜上的溶剂清洗的更加干净；烘干所用烘箱内置有4个第一热辊，第一热辊的直径为500mm，第一热辊的温度为65℃，烘干所用烘箱内部有换风系统，让湿气及时排出，进风频率为18HZ，排风频率为20HZ；定型烘箱有四个子烘箱(子烘箱通过热辊加热，无排风和加热系统)，每个子烘箱内置有4个沿竖直方向排列的第二热辊，第二热辊的直径为250mm，第二热辊的温度为80℃，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在烘箱中的膜线长度为3m，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在定型烘箱中的膜线长度为40m，经过第一热辊的速度为40m/min，经过第二热辊的速度为40m/min。

实施例3

一种连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，准备一双螺杆挤出机(内径为150mm)，双螺杆挤出机从左至右依次为聚合区、聚合混合区和升温区，聚合区的左端设置有第一进料口和第二进料口，第一进料口位于第二进料口的左侧，聚合混合区上设置有第三进料口，第三进料口位于聚合混合区的1/2处，第三进料口和第二进料口之间用于合成聚对苯二甲酰对苯二胺(PPTA)，升温区的右端设置有出料口，聚合区的温度为5℃，聚合混合区的温度为20℃，升温区的温度为30℃；

步骤2，先向双螺杆挤出机的第一进料口输入第一浆料，以使第一浆料填充双螺杆挤出机，再以喷淋状态向第二进料口输入第二浆料，当双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到5000mpa.s时，最后向第三进料口输入第三浆料，直至双螺杆挤出机的出料口处浆料的粘度达到1000cp以上，从出料口得到的为连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料，其中，通入第一浆料、第二浆料和第三浆料的速度比为4：0.09：0.8，通入第一浆料的流量为4L/min，双螺杆挤出机中浆料由第一进料口向右运行0.2s到达第二进料口，双螺杆挤出机中浆料由第二进料口运行5s到达聚合混合区，双螺杆挤出机中浆料由聚合混合区的最左端运行4s到达第三进料口，双螺杆挤出机中浆料由第三进料口运行4s到达升温区，双螺杆挤出机中浆料由升温区最左端运行4s到达出料口，双螺杆挤出机中传送杆的转速为30r/min，混合杆搅拌的转速为30r/min，

制备第一浆料的方法包括：将氯化钙和第一NMP溶液(含水量为0.18wt％)混合，于80℃搅拌6h至氯化钙溶解在第一NMP溶液中，得到第一溶液，将第一溶液降温至20℃后与对苯二胺混合，于20℃搅拌3h至对苯二胺均匀分散在第一溶液中，得到第一浆料，其中，按质量份数计，第一NMP溶液、氯化钙和对苯二胺的比90：8：2.0，氯化钙在与第一NMP溶液混合前进行除水，除水的方法为于420℃的马弗炉中煅烧4h；

第二浆料为对苯二甲酰氯熔融态液体，通过对固态对苯二甲酰氯于95℃的罐体中进行加热，直至形成对苯二甲酰氯熔融态液体；

制备第三浆料的方法包括：将气相二氧化硅、勃姆石和第二NMP溶液(含水量为0.18wt％)混合，搅拌80min，在砂磨机中以1500r/min的转速砂磨30min，得到第三浆料，其中，按质量份数计，第二NMP溶液、气相二氧化硅和勃姆石的比为78：7：15。

制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法，包括以下步骤：

S1，将连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料经模头挤出并单面涂覆在基膜上，于湿度空间预固化处理2min，得到半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，湿度空间包括：进风口、出风口和超声喷雾头，进风的频率为7Hz，出风的频率为7Hz，超声喷雾头用于向湿度空间喷出雾化后的水，超声喷雾的频率为8MHz，湿度空间的湿度为80％RH，湿度空间的温度为35℃，模头挤出连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料的流量为0.7L/min，涂覆速度为30m/min，单面涂覆的厚度为15μm；

S2，将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜萃取，于50℃的烘箱内烘干，于70℃的四个定型烘箱中定型，得到连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜，其中，萃取先后依次采用第一萃取剂、第二萃取剂和第三萃取剂进行，第一萃取剂和第二萃取剂各为NMP和水的混合物，第一萃取剂中NMP的浓度为60wt％，第二萃取剂中NMP的浓度为30wt％，第三萃取剂为纯水，萃取剂分布置于三个萃取槽中，每个萃取槽外设置有一个对从该萃取槽移出的半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜进行挤压的挤压辊，挤压辊的作用是将半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的上多余的萃取剂挤压出去，使半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜上的溶剂清洗的更加干净；烘干所用烘箱内置有4个第一热辊，第一热辊的直径为600mm，第一热辊的温度为80℃，烘干所用烘箱内部有换风系统，让湿气及时排出，进风频率为18HZ，排风频率为20HZ；定型烘箱有四个子烘箱，每个子烘箱内置有4个沿竖直方向排列的第二热辊，第二热辊的直径为300mm，第二热辊的温度为90℃，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在烘箱中的膜线长度为4m，半成品连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜在定型烘箱中的膜线长度为50m，经过第一热辊的速度为50m/min，经过第二热辊的速度为50m/min。

对比例1

一种对位芳纶隔膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将第一溶液与第二溶液混合，搅拌30min，得到对位芳纶涂层浆料，其中，按质量份数计，第一溶液和第二溶液的比为70：30，

第一溶液的制备方法如下：在氮气氛围中，将氯化钙和第一NMP溶液(与实施例1中第一NMP溶液相同)在反应釜中混合，于60℃搅拌1h，使氯化钙完全溶解，降温至10℃，加入对苯二胺搅拌15min，使对苯二胺完全溶解，降温至-2℃，加入对苯二甲酰氯，搅拌10min,恢复至室温20～25℃，搅拌15min,得到第一溶液，其中，按质量份数计，第一NMP溶液、氯化钙和“对苯二胺和对苯二甲酰氯的总量”的比为90：5：5，按物质的量份数计，对苯二胺和对苯二甲酰氯的比为1:1，

第二溶液的制备方法如下：将气相氧化铝、氧化铝颗粒和第二NMP溶液(与实施例1中第二NMP溶液相同)混合，搅拌40min，于砂磨机中以1000r/min的转速砂磨20min，其中，按质量份数计，第二NMP溶液、气相氧化铝和氧化铝颗粒的比为87：3：10；

步骤2：将对位芳纶涂层浆料以网纹辊的方法涂覆在基膜上，在基膜上形成厚度为4μm的涂层，得到半成品对位芳纶隔膜，对位芳纶涂层浆料输送的流量为0.7L/min；涂覆的速度为30m/min；

步骤3：将半成品对位芳纶隔膜先后依次使用第一萃取剂至第十萃取剂萃取，萃取后于80℃的烘箱中烘干，收卷，得到对位芳纶隔膜，其中，第一萃取剂至第十萃取剂依次置于槽深为1m的第一萃取槽至第十萃取槽中，第一萃取剂至第四萃取剂各为NMP和水的混合物，形成凝固浴，第一萃取剂中NMP的浓度为90wt％，第二萃取剂中NMP的浓度为70wt％，第三萃取剂中NMP的浓度为50％，第四萃取剂中NMP的浓度为30wt％，第五萃取剂～第十萃取剂为去离子水；烘箱内有四根直径为400mm的热辊，热辊的温度为80℃，烘箱内进风频率为15HZ，排风频率为15HZ。

对比例2

一种对位芳纶隔膜的制备方法，包括以下步骤：

本对比例与实施例1中制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法基本相同，唯一不同之处在于本对比例无预固化处理。

对比例3

一种对位芳纶隔膜的制备方法，包括以下步骤：

本对比例与实施例1中制备一种连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的方法基本相同，唯一不同之处在于所用挤出机由“双螺杆”替换为“单螺杆”。

图1为实施例1制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的表面扫描电镜，由图1可看出，对位芳纶纤维之间分散效果较好，勃姆石分散较均匀，图2为实施例1制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的截面电镜，由图2可看出，气相二氧化硅完整的吸附到对位芳纶纤维上，内部空隙率较高，有利于提高连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的吸液饱液率；

图3为对比例1制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图，从图中可以看出，使用搅拌机合成的对位芳纶隔膜对位芳纶纤维之间粘连现象比较严重，导致对位芳纶纤维较粗，表现在宏观上就是对位芳纶涂层浆料的粘度过大，使用过程较困难；

图4为对比例2制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图，因为本对比例所得对位芳纶隔膜未经过预固化处理，导致对位芳纶隔膜表面孔隙率很低，几乎看不到明显的孔洞；

图5为对比例3制备所得对位芳纶隔膜的扫描电镜图，使用单螺杆会使对位芳纶浆料在合成过程中搅拌不充分，很多情况下，未能合成完全时就已经出料，导致分子量很低，纤维量很少；

实施例1～3制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜和对比例1～3制备所得对位芳纶隔膜的基础数据对比：

表1

对比例1是经搅拌机制备所得的对位芳纶隔膜，从表1的数据上明显可以看出，对比例1的芳纶纤维相互缠绕现象比较严重，纤维变粗，涂覆到对位芳纶隔膜上，导致对位芳纶隔膜在耐温性能上要弱于实施例1～3经双螺杆制备所得的连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜；对比例2制备所得对位芳纶隔膜因为未经过预固化处理，导致对位芳纶隔膜孔隙率不足30％，透气值高于300s/100mL以上；对比例3是经单螺杆制备所得的对位芳纶隔膜，经单螺杆合成不能够充分的使对位芳纶进行聚合，导致分子量较低，对位芳纶隔膜的耐温性能较差。

实施例1～3制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜和对比例1～3制备所得对位芳纶隔膜破膜温度数据对比：

表2

从表2破膜温度数据上分析，连续性生产的对位芳纶因为中间接触水分和氧气较少，副产物相应也较少，使隔膜具有更高的耐温性能。

实施例1～3制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜和对比例1～3制备所得对位芳纶隔膜的吸液饱液率测试：

表3

根据表3数据分析，实施例1～3的制备所得的连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料中有加入气相二氧化硅，因为气相二氧化硅的粒径是纳米级，与对位芳纶的纤维粒径相差不大，在合成连续性高耐热环保型对位芳纶涂层时，气相二氧化硅会很快的吸附到对位芳纶的纤维上，由其制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料涂覆到基膜上时，对位芳纶的纤维因吸附气相二氧化硅，使纤维在连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜上支撑起来，很大程度的增加孔隙率，这样的结构可以提升连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜的吸液饱液率；

对比例1制备所得对位芳纶隔膜的对位芳纶的纤维较粗，使(纳米陶瓷颗粒)不足以支撑对位芳纶纤维，导致对位芳纶隔膜浸润性较差；

对比例2制备所得对位芳纶隔膜未经过预固化处理，孔隙率在20％左右，隔膜的浸润性很差；

对比例3经单螺杆制备所得对位芳纶隔膜的对位芳纶纤维分子量较小，虽然对浸润性的影响不大，但是容易使涂层脱落。

实施例1～3制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜和对比例1～3制备所得对位芳纶隔膜的离子电导率(温度25℃)：

表4

离子电导率主要测试离子在隔膜中穿梭的速率，离子电导率的检测可以测试出隔膜在电池中使锂离子穿梭的效率，从表4数据可以看出，实施例1～3制备所得连续性高耐热环保型对位芳纶涂层浆料是经过双螺杆聚合得到，将其涂覆到基膜上经预固化处理得到的连续性高耐热环保型对位芳纶隔膜对位芳纶纤维更加的立体，此结构更利于离子的穿梭，从而可以提高隔膜的离子电导率。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。