背景技术：
1、聚乙烯聚合物具有多种多样的用途和应用。例如，高密度聚乙烯聚合物是有价值的工程塑料，具有耐磨性、表面润滑性、耐化学性和冲击强度的独特结合。发现它们可应用于生产用于绳索和反弹道成型制品的高强度纤维，以及生产其他拉长的制品，如用于电子装置的膜。然而，由于这些材料在熔融状态下的流动性随着分子量的增加而降低，因此通过传统技术(如熔体挤出)进行加工并不总是可行的。
2、由聚乙烯聚合物生产纤维和其他拉长的构件的一种替代方法是进行凝胶加工，其中聚合物与溶剂结合。将所得凝胶挤出成为纤维或膜，然后随着大部分溶剂被去除，可在一个或两个方向上拉伸。
3、由聚乙烯聚合物通过凝胶加工制成的膜可以形成为具有许多有益性质。例如，膜可以形成有微孔。例如，通过凝胶加工形成的微孔聚乙烯膜特别适合用作电池(如锂离子电池)中的隔膜。例如，微孔膜可以将阳极与阴极隔开，并防止活性电池构件之间的短路。同时，由于材料的多孔性，微孔膜允许离子通过。微孔聚乙烯膜的离子渗透特性使该材料特别适合于调节电池内的电化学反应。
4、聚乙烯膜除了具有微孔性质以及耐化学性和其他物理特性外，还具有本领域所称的有效“关闭效应”。关闭效应是指聚乙烯隔膜在超过一定温度时微孔会自动关闭。当聚乙烯膜中的孔在达到一定温度而关闭时，离子将无法再穿过膜，电池的电化学功能将停止。这种效应成为电池的重要安全特性，因为它可以防止热失控反应继续发生，并防止电池过热而造成潜在的危险情况。
5、除了耐化学性和关闭性能外，聚合物膜还应具有非常好的机械性能。例如，微孔膜，尤其是在电池应用中用作隔膜时，应具有相对较高的穿刺强度、拉伸强度和拉伸模量。在这方面，不断需要改进上述膜性能。本公开旨在通过使用特定的聚合物配方来改进上述性能中的至少一种。
技术实现思路
1、一般而言，本公开涉及特别适合凝胶加工应用以生产各种制品(例如纤维和膜)的聚合物组合物。本公开的聚合物组合物包含不同的聚合物(例如至少三种不同的聚乙烯聚合物)的共混物，当这些不同的聚合物共混在一起时，产生优异的机械和物理性能组合。例如，根据本公开可以生产具有优异的穿刺强度(puncture strength)和/或针刺强度(pinstrength)以及最佳孔隙率的膜。这些膜特别适合用作锂离子电池中的膜，用于将阳极与阴极分离。
2、在一个实施方式中，本公开涉及用于生产凝胶挤出制品的聚合物组合物，该聚合物组合物包含增塑剂和聚合物颗粒。聚合物颗粒包括第一聚乙烯聚合物、第二聚乙烯聚合物和第三聚乙烯聚合物。第一聚乙烯聚合物的分子量可为约300,000g/mol至约1,000,000g/mol。第一聚乙烯聚合物在聚合物组合物中的存在量可为聚合物颗粒的约3wt.％至约25wt.％。第二聚乙烯聚合物的分子量可为约1,000,000g/mol至约2,900,000g/mol。第二聚乙烯聚合物的存在量可为基于聚合物颗粒重量约25wt.％至约85wt.％。第三聚乙烯聚合物的分子量可为约2,000,000g/mol至约10,000,000g/mol，并且在聚合物组合物中的存在量可为基于聚合物颗粒重量约5wt.％至约48wt.％。
3、在一个方面，聚合物组合物中存在的聚合物仅包括第一聚乙烯聚合物、第二聚乙烯聚合物和第三聚乙烯聚合物。聚合物组合物可以配制成不含聚丙烯。组合物中所含的聚合物颗粒可以仅由聚乙烯聚合物中的一种制成，也可以由两种或三种聚乙烯聚合物的共混物制成。
4、在一个实施方式中，第一聚乙烯聚合物的分子量为约500,000g/mol至约700,000g/mol，并且在聚合物组合物中的存在量可为聚合物颗粒的约5wt.％至约15wt.％。另一方面，第二聚乙烯聚合物的分子量可为约1,500,000g/mol至约2,100,000g/mol，并且在聚合物组合物中的存在量可为聚合物颗粒的约50wt.％至约75wt.％。第三聚乙烯聚合物的分子量可为约4,000,000g/mol至约8,000,000g/mol，并且在聚合物组合物中的存在量可为聚合物颗粒的约20wt.％至约40wt.％。虽然颗粒尺寸可以变化，但聚合物颗粒的体积中值颗粒尺寸可以为约70微米至约210微米，例如约110微米至约170微米。聚合物颗粒在聚合物组合物中的存在量可至多约50wt.％。
5、一般而言，聚合物组合物中可存在任何合适的增塑剂。例如，增塑剂可包括矿物油、石蜡油、烃、醇、酯、醚或它们的混合物。增塑剂的具体例子包括十氢化萘、石蜡油、白油、矿物油、二甲苯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂醇、油醇、癸醇、壬醇、二苯醚、正癸烷、正十二烷、辛烷、壬烷、煤油、甲苯、萘、四氢化萘、一氯苯、莰烯、甲烷、二戊烯、甲基环戊二烯、三环癸烷、1,2,4,5-四甲基-1,4-环己二烯、或它们的混合物。
6、本公开还涉及一种生产聚合物制品的方法。该方法包括由上述聚合物组合物形成凝胶状组合物。然后将凝胶状组合物通过模具挤出以形成聚合物制品。例如，聚合物制品可以包括薄膜(film)或者可以包括纤维。该方法还可以包括从聚合物制品中去除至少一部分增塑剂的步骤。例如，可以去除大于90wt.％的增塑剂，例如大于约95wt.％的增塑剂。为了便于去除增塑剂，凝胶状组合物中可以存在提取溶剂。提取溶剂可以包括二氯甲烷、丙酮、氯仿、烷烃、己烯、庚烯、醇或它们的混合物。
7、本公开还涉及一种多孔膜，其特别适合用作电池中的隔膜。多孔膜包括聚合物共混物，该聚合物共混物包括第一聚乙烯聚合物、第二聚乙烯聚合物和第三聚乙烯聚合物。第一聚乙烯聚合物的分子量可为约400,000g/mol至约1,000,000g/mol。第二聚乙烯聚合物的分子量可为约1,100,000g/mol至约2,900,000g/mol。第三聚乙烯聚合物的分子量可为约3,000,000g/mol至约10,000,000g/mol。第一聚乙烯聚合物在多孔膜中的存在量可为约3wt.％至约18wt.％。第二聚乙烯聚合物在多孔膜中的存在量可为约34wt.％至约85wt.％。第三聚乙烯聚合物在多孔膜中的存在量可为约12wt.％至约48wt.％。
8、根据本公开制备的膜可具有大于约155mpa的拉伸强度。多孔膜可具有大于约1,450mn/μm(mn/微米)的穿刺强度和大于约252gf/g/cm2的针刺强度。当膜具有约35％至约38％的孔隙率时，可实现上述物理特性。
9、当膜具有约45％至约50％的孔隙率时，膜可具有大于约340mn/μm的穿刺强度和大于约72gf/g/cm2的针刺强度。
10、该膜可双轴拉伸，厚度可为约5微米至约20微米，例如为约6微米至约15微米。该膜的gurley渗透率可大于约105s/100ml。
11、下文将更详细地讨论本公开的其他特征和方面。
1.一种用于生产凝胶挤出制品的聚合物组合物，包括：
2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物颗粒包括仅由所述第一聚乙烯聚合物制成的聚合物颗粒、仅由所述第二聚乙烯聚合物制成的聚合物颗粒、以及仅由所述第三聚乙烯聚合物制成的聚合物颗粒。
3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物颗粒包括含有至少两种所述聚乙烯聚合物的颗粒。
4.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述第一聚乙烯聚合物的分子量为约500,000g/mol至约700,000g/mol，所述第二聚乙烯聚合物的分子量为约1,500,000g/mol至约2,100,000g/mol，并且所述第三聚乙烯聚合物的分子量为约4,000,000g/mol至约8,000,000g/mol。
5.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述第一聚乙烯聚合物的存在量为所述聚合物颗粒的约5wt.％至约15wt.％，所述第二聚乙烯聚合物的存在量为所述聚合物颗粒的约50wt.％至约75wt.％，并且所述第三聚乙烯聚合物的存在量为所述聚合物颗粒的约20wt.％至约40wt.％。
6.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述膜的孔隙率为约35％至约38％，穿刺强度大于1450mn/μm，针刺强度大于约252gf/g/cm2。
7.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述膜的孔隙率为约38％至约50％，穿刺强度大于340mn/μm，针刺强度大于约72gf/g/cm2。
8.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物的粘数为约1000至约1800。
9.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物颗粒的体积中值粒径为约70微米至约210微米，例如约110微米至约170微米。
10.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物颗粒以至多约50wt.％的量存在于所述组合物中。
11.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述增塑剂包括矿物油、石蜡油、烃、醇、醚、酯或它们的混合物。
12.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述增塑剂包括十氢化萘、石蜡油、白油、矿物油、二甲苯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、硬脂醇、油醇、癸醇、壬醇、二苯醚、正癸烷、正十二烷、辛烷、壬烷、煤油、甲苯、萘、四氢化萘、一氯苯、莰烯、甲烷、二戊烯、甲基环戊二烯、三环癸烷、1,2,4,5-四甲基-1,4-环己二烯、或它们的混合物。
13.根据前述权利要求中任一项所述的聚合物组合物，其中所述聚合物组合物不含聚丙烯。
14.一种用于生产聚合物制品的方法，包括：
15.根据权利要求14所述的方法，还包括从所述聚合物制品中去除至少一部分增塑剂的步骤。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其中在所述方法进行期间将提取溶剂添加至所述聚合物组合物，以促进所述增塑剂从所述聚合物制品中的去除。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述提取溶剂包括二氯甲烷、丙酮、氯仿、烷烃、己烯、庚烯、醇或它们的混合物。
18.一种多孔膜，包括：
19.根据权利要求18所述的多孔膜，其中所述多孔膜的孔隙率为约35％至约38％，穿刺强度大于1450mn/μm，针刺强度大于约252gf/g/cm2。
20.根据权利要求18所述的多孔膜，其中所述多孔膜的孔隙率为约45％至约50％，穿刺强度大于340mn/μm，针刺强度大于约72gf/g/cm2。
21.根据权利要求18所述的多孔膜，其中所述膜的厚度为约5微米至约20微米，例如约6微米至约15微米，并且含有成核剂。
22.根据权利要求18所述的多孔膜，其中所述膜的gurley渗透率大于约105s/100ml。
23.根据权利要求18所述的多孔膜，其中所述多孔膜是已双轴拉伸的。
