偶联剂组合物、陶瓷浆料以及电池隔膜的制作方法

1.本技术涉及材料领域，具体而言，涉及一种偶联剂组合物、陶瓷浆料以及电池隔膜。

背景技术：

2.在现有锂离子电池用隔膜的制备过程中，为了满足电池使用的需求，通常需要在基膜上先涂布一层陶瓷层，在获得陶瓷涂覆隔膜后仍需对其进行聚合物涂覆处理，从而提高隔膜的粘结性，但在聚合物涂布工艺过程中需要经过溶剂浸泡、洗涤、烘干等步骤。而陶瓷膜在上述过程中需要暴露在有机溶剂、水等溶剂、非溶剂环境中，就会使陶瓷层表面掉粉、脱落，导致最终隔膜耐热性变差等，进而影响电池性能。

技术实现要素：

3.本技术实施例的目的在于提供一种偶联剂组合物、陶瓷浆料以及电池隔膜，其旨在改善陶瓷层表面掉粉、脱落的问题。
4.本技术第一方面提供一种偶联剂组合物，偶联剂组合物包括过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂；
5.其中，长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式如下：
6.y-(ch2)n-si(or)3；式中，y为氢、甲基、异丙基、乙烯基或者甲基丙烯酰氧基；n为大于或等于10的自然数，r为烷基基团。本技术提供的偶联剂组合物受热后产生活性反应基团，该活性反应基团使各个原料产生偶联，可使两种相同或不同的有机物之间进行偶联，形成了交错复杂的分子网络结构，形成较佳的交联。该偶联剂组合物可以用于制备陶瓷浆料后，陶瓷浆料固化形成的涂层可以防止陶瓷颗粒覆于隔膜表面后剥离、脱落。
7.在本技术第一方面的一些实施例中，过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为(40-70):(30-60):(15-35)；
8.可选地，过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为(30-50):(30-40):(20-30)。
9.在本技术第一方面的一些实施例中，过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为2:2：1。
10.在本技术第一方面的一些实施例中，过氧基硅烷偶联剂包括甲基三叔丁基过氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷和烯丙基三叔丁基过氧基硅烷中的至少一种。
11.在本技术第一方面的一些实施例中，氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
12.在本技术第一方面的一些实施例中，长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式中r为甲基、乙基、丁基、叔丁基、仲丁基、丙基、异丙基、戊基、异戊基、新戊基。
13.可选地，长链脂肪烃硅烷偶联剂包括十二烷基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲
氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
14.本技术第二方面提供一种陶瓷浆料，陶瓷浆料包括陶瓷颗粒、胶黏剂和上述的偶联剂组合，偶联剂组合的质量占陶瓷浆料总固含量的0.05％-0.5％。
15.该陶瓷浆料在加热固化后产生的活性反应基团促进陶瓷浆料各个原料之间的网状连接，使陶瓷颗粒锚固嵌入该网络结构中，增加了交联结构的复杂性，而使交联结构更牢固；有效解决陶瓷涂层的掉粉、脱落现象。
16.在本技术第二方面的一些实施例中，陶瓷浆料的固含量为20-40％。
17.在本技术第二的方面的一些实施例中，胶黏剂为乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基乙醚、丁苯橡胶、丙苯橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯以及聚丙烯丁酯与苯乙烯共聚物中的至少一种。
18.本技术第三方面提供一种电池隔膜，电池隔膜包括陶瓷涂层，陶瓷涂层由上述的陶瓷浆料固化形成。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1示出了本技术实施例1提供的陶瓷浆料固化后涂层的sem图。
具体实施方式
21.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
22.下面对本技术实施例的偶联剂组合物、陶瓷浆料以及电池隔膜进行具体说明。
23.一种偶联剂组合物，偶联剂组合物包括过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂；
24.其中，长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式如下：
25.y-(ch2)n-si(or)3；式中，y为氢、甲基、异丙基、乙烯基、或者甲基丙烯酰氧基；n为大于或等于10的自然数，r为烷基基团。偶联剂组合物包括过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂。
26.在本技术的一些实施例中，过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为(40-70):(30-60)：(15-35)。
27.换言之，以重量份数计，在偶联剂组合物中，过氧基硅烷偶联剂占的重量份为40-70份；氨基硅烷偶联剂占的重量份为30-60份；长链脂肪烃硅烷偶联剂占的重量份为15-35份等等。各个偶联剂在上述配比下，可以避免涂层脱落的情况下，还可以提高其耐热性能。
28.作为示例性地，过氧基硅烷偶联剂可为包含饱和基团或者不饱和基团的有机硅过氧化物偶联剂，例如，甲基三叔丁基过氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷和烯丙基三叔丁
基过氧基硅烷中的至少一种。
29.过氧基硅烷偶联剂占偶联剂组合物总重量份的40-70份，例如可以为40份、42份、45份、48份、50份、52份、55份、57份、59份、61份、64份、66份、68份、70份等等。
30.作为示例性地，氨基硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。
31.氨基硅烷偶联剂占偶联剂组合物总重量份的30-60份，例如可以为30份、32份、34份、35份、39份、40份、43份、46份、48份、50份、53份、55份、57份、59份、60份等等。
32.长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式如下：
33.y-(ch2)n-si(or)3；式中，y为氢、甲基、异丙基、乙烯基或者甲氧基；n为大于或等于10的自然数，r为甲基、乙基、丁基、叔丁基、仲丁基、丙基、异丙基、戊基、异戊基、新戊基等烷基基团。
34.例如，上述结构式中n为10、11、12、13、17、18、19、25、30、40、50、60、80等等。
35.例如，在本技术的一些实施例中，长链脂肪烃硅烷偶联剂包括十二烷基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。
36.长链脂肪烃硅烷偶联剂占偶联剂组合物总重量份的15-35份，例如可以为15份、16份、17份、18份、19份、20份、22份、24份、25份、27份、29份、30份、32份、34份、35份等等。
37.长链脂肪烃硅烷偶联剂中的长链无机基团在涂层固化前的后期迁移至涂层表面，具有疏水性，表现出优异的抗水性能，进一步降低陶瓷颗粒的掉粉脱落现象。
38.在本技术的一些实施例中，过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为2:2：1。
39.需要说明的是，在本技术的其他实施例中，偶联剂组合物还可以包括溶剂，例如水、乙醇、丙三醇、乙酸乙酯、异丙醇以及聚乙二醇中的至少一种。
40.本技术实施例提供的偶联剂组合物至少具有以下优点：
41.本技术提供的偶联剂组合物可以用于制备陶瓷浆料，其制备的陶瓷浆料经过固化后形成涂层，在该过程中，偶联剂组合物受热后产生活性反应基团，该活性反应基团使有机物与无机陶瓷颗粒表面等进行偶联，即基膜与陶瓷浆料中的陶瓷颗粒、胶黏剂等偶联；也可使两种相同或不同的有机物之间进行偶联，即涂层的负载基膜与胶黏剂间发生偶联，胶黏剂与胶黏剂间发生偶联等，因此形成了交错复杂的分子网络结构，从而使无机陶瓷颗粒锚固镶嵌在上述网络结构中，有效防止陶瓷颗粒覆于隔膜表面后剥离、脱落。此外，有机硅烷偶联剂在30-60℃的较低温条件下即具有反应活性，且反应活性更高，固化速度更快，粘合性更强，有效提高生产效率。
42.本技术还提供一种陶瓷浆料，陶瓷浆料包括陶瓷颗粒、胶黏剂和上述的偶联剂组合，偶联剂组合占陶瓷浆料总质量不大于0.5％。
43.在本技术的一些实施例中，陶瓷浆料的固含量为20-40％，例如可以为20％、22％、25％、27％、30％、31％、33％、34％、35％、38％、39％、40％等等。
44.例如，偶联剂组合的质量占陶瓷浆料总固含量的0.03％、0.05％、0.06％、0.075％、0.08％、0.1％、0.15％、0.17％、0.19％、0.21％、0.24％、0.28％、0.3％、0.34％、
0.37％、0.4％、0.44％、0.48％、0.50％等等。
45.作为示例性地，胶黏剂选自乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基乙醚、丁苯橡胶、丙苯橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯以及聚丙烯丁酯与苯乙烯共聚物中的至少一种。
46.例如，胶黏剂的质量占陶瓷浆料总固含量的0.3％-5％，例如可以为0.3％、0.4％、0.5％、0.8％、1％、1.3％、1.5％、1.7％、1.9％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.4％、3.8％、4％、4.3％、4.6％、5％等等。
47.作为示例性地，陶瓷颗粒包括氧化铝、勃姆石、氢氧化镁、二氧化钛、二氧化硅中的至少一种。
48.例如，陶瓷颗粒的质量占陶瓷浆料总固含量的90％-97％，例如可以为90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％等等。
49.在本技术的一些实施例中，陶瓷浆料还可以包括分散剂、表面活性剂、增稠剂、润湿剂等助剂，需要说明的是，在本技术的实施例中，不对前述助剂的种类以及配比进行选择；可以根据需求进行选择。
50.陶瓷浆料的溶剂例如可以为水、乙醇、丙三醇、乙酸乙酯、异丙醇以及聚乙二醇中的至少一种。
51.本技术提供的陶瓷浆料至少具有以下优点：
52.前述的偶联剂组合能够在陶瓷颗粒间产生连接作用；该陶瓷浆料在加热固化后产生的活性反应基团促进陶瓷浆料各个原料之间的网状连接，使陶瓷颗粒锚固嵌入该网络结构中，增加了交联结构的复杂性，而使交联结构更牢固，陶瓷颗粒被稳定地锚固；有效解决陶瓷涂层的掉粉、脱落现象。
53.本技术还提供一种电池隔膜，电池隔膜包括基材和陶瓷涂层，陶瓷涂层覆盖基材的至少一个表面。
54.陶瓷涂层由前述的陶瓷浆料固化形成。
55.作为示例性地，陶瓷浆料通过凹版辊涂布、线棒涂布、浸涂、喷涂等方式涂覆于基材表面，加热干燥，形成多孔涂层。
56.涂覆速度可为50-100m/min；例如可以为50m/min、60m/min、70m/min、80m/min、90m/min、100m/min等等。
57.加热干燥固化的温度可以为30-80℃；例如可以为30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃等等。
58.本技术实施例提供的电池隔膜由于陶瓷涂层不掉粉、脱落，隔膜耐热性得到有效提高，进而提高电池性能。
59.以下结合实施例对本技术的特征和性能作进一步的详细描述。
60.实施例1
61.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
62.偶联剂组合物的配置：将乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷叔丁、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为2:2:1，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷
(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
63.陶瓷浆料的制备：取9.0kg氧化铝陶瓷粉体加入12.6kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂乳液4.52kg；加入润湿剂0.08kg；加入分散剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.63kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为35％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.2％。
64.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。图1示出了本技术实施例1提供的陶瓷浆料固化后涂层的sem图。
65.实施例2
66.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
67.偶联剂组合物的配置：将乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为3：4：3，乙烯基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
68.陶瓷浆料的制备：取9.8kg氧化铝陶瓷粉体加入11.3kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂乳液4.82kg；加入润湿剂0.09kg；加入分散剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.82kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为38％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.24％。
69.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
70.实施例3
71.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
72.偶联剂组合物的配置：将甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为2：2：1，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
73.陶瓷浆料的制备：取5.7kg勃姆石陶瓷粉体加入17.9kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂乳液2.84kg；加入润湿剂0.05kg；加入分散剂0.03kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.39kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为22％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.2％。
74.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
75.实施例4
76.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
77.偶联剂组合物的配置：将甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的质量比为3:4:3，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙
基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
78.陶瓷浆料的制备：取9.0kg氧化铝陶瓷粉体加入12.8kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂乳液4.8kg；加入润湿剂0.08kg；加入分散剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.16kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为35％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.05％。
79.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
80.实施例5
81.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
82.偶联剂组合物的配置：将甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的质量比为4：3:3，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
83.陶瓷浆料的制备：取9.0kg勃姆石陶瓷粉体加入12.7kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂乳液4.7kg；加入润湿剂0.08kg；加入分散剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.39kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为35％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.13％。
84.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
85.实施例6
86.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
87.偶联剂组合物的配置：将烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为2:2:1，烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的8％。
88.陶瓷浆料的制备：取9.8kg氧化铝陶瓷粉体加入12.03kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的羧甲基纤维素(cmc)水溶液4.86kg加入聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂0.11kg；加入润湿剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.03kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为38％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.025％。
89.电池隔膜的制备方法请参阅实施例1。
90.实施例7
91.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
92.偶联剂组合物的配置：将烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为2:2:1，烯丙基三叔丁基过氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的
8％。
93.陶瓷浆料的制备：取9.8kg氧化硅陶瓷粉体加入12.0kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的羧甲基纤维素(cmc)水溶液1.86kg加入聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂0.01kg；加入润湿剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物3.2kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为38％，偶联剂组合物占浆料总固含量为2.5％。
94.电池隔膜的制备方法请参阅实施例1。
95.实施例8
96.本实施例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
97.请参阅实施例1，本实施例与实施例1的区别在于，偶联剂组合物的配置，在本对比例中，偶联剂组合物的配置包括：将甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)与20vol％乙醇水溶液混合，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量比为1:1:3，甲基三叔丁基过氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和甲基十二烷基二甲氧基硅烷(dh-109)的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的3％。
98.对比例1
99.本对比例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
100.偶联剂组合物的配置：将γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量占比为8％。
101.陶瓷浆料的制备：取9.8kg氧化铝陶瓷粉体加入7.5kg水中，充分搅拌；加入浓度为2wt％的羧甲基纤维素(cmc)水溶液8.18kg；加入聚甲基丙烯酸甲酯胶黏剂0.09kg；加入润湿剂0.03kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物1.28kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为38％，偶联剂组合物占浆料总固含量为1.0％。
102.电池隔膜的制备方法请参阅实施例1。
103.对比例2
104.本对比例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
105.偶联剂组合物的配置：将乙烯基三叔丁基过氧硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，乙烯基三叔丁基过氧硅烷质量占混合溶液总质量的5％。
106.陶瓷浆料的制备：9.8kg氧化铝陶瓷粉体加入11.6kg水中，充分搅拌；加入5wt％浓度的羧甲基纤维素(cmc)水溶液4.9kg，加入聚丙烯酸胶黏剂0.09kg，润湿剂0.05kg；继续分散搅拌30min。加入偶联剂组合物0.41kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为38％，偶联剂占浆料总固含量为0.2％。
107.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
108.对比例3
109.本对比例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
110.偶联剂组合物的配置：将乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为1:1，乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的8％。
111.陶瓷浆料的制备：取9.0kg勃姆石陶瓷粉体加入13.1kg水中，充分搅拌；加入浓度为5wt％的聚丙烯丁酯与苯乙烯共聚物混合的胶黏剂乳液4.22kg；加入润湿剂0.05kg；继续分散搅拌30min；加入上述偶联剂组合物0.47kg，继续搅拌10min即可制得陶瓷浆料，陶瓷浆料的总固含量约为35％，偶联剂组合物占浆料总固含量为0.40％。
112.电池隔膜的制备：取聚乙烯微孔膜，采用凹版辊涂布方式单面涂覆，电池隔膜厚度为8μm，涂层厚度2.3μm，涂布速度为100m/min，烘箱干燥温度为65℃。
113.对比例4
114.本对比例提供一种陶瓷浆料和电池隔膜；主要通过以下步骤制得：
115.请参阅对比例3，本对比例与对比例3的区别在于，偶联剂组合物的配置，在本对比例中，偶联剂组合物的配置包括：将乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷与20vol％乙醇水溶液混合，乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量比为2:8，乙烯基三叔丁基过氧硅烷偶联剂和γ-氨丙基三乙氧基硅烷的质量之和占偶联剂组合混合溶液总质量的8％。
116.其余请参阅对比例3。
117.实验例
118.对实施例1-8、对比例1-4提供的电池隔膜进行掉粉率测试、150℃热收缩测试。
119.掉粉率测试方法包括：
120.取待检膜用裁样板裁成a4纸大小样片，用电子天平称重，并记录数据；准备3000ml的烧杯，放入2000ml去离子水，将裁好的样品浸入去离子水中，用玻璃棒顺时针搅拌3-5秒后，将烧杯放入超声清洗机，超声1min,取出静置10min,取出样片膜，放到垫有吸水纸的托盘中，并放入50℃烘箱烘烤30min后，待降至室温后用电子天平称重，记录数据并计算前后重量损失，计算掉分率。
121.150℃热收缩测试方法包括：
122.取待检膜用裁样板裁成50mm*50mm样片，将裁好的样品膜夹在两张a4纸中间，放入预先设定好测试温度150℃的加热烘箱(烘箱温度稳定后才可以进行)，关上烘箱门，开始计时30min,到时间后取出样品膜，待其冷却到室温后，量取样片矩形长度和宽度，记录数据并计算加热后的热收缩率；
123.测试结果如表1所示，表1中三者比例是指过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比。
124.表1
125.[0126][0127]
[0128]
从表1可以看出：实施例1-实施例8中，浆料中含有氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂的偶联剂组合物制备得到的涂层的掉粉率远小于对比例2的3.6％；进一步地，在实施例1-实施例6中，通过配置特定配比下的偶联剂组合物，以及通过调节偶联剂组合物在陶瓷浆料总固含量中的占比，可以有效降低陶瓷浆料固化后涂层的掉粉率，同时兼具降低高温(150℃)的收缩率，提高涂层粘接性能的同时提高电池隔膜的隔热性能。
[0129]
从实施例1和实施例8可看出，当长链脂肪烃硅烷偶联剂在偶联剂组合物中的质量占比过高时，会导致热收缩下降；在陶瓷浆料体系中，如果偶联剂用量过多、或者配比不合理，会影响胶黏剂的粘合作用，使无机粒子团聚，致使整个陶瓷层中陶瓷颗粒分布不均匀，热耗散不均匀，最终影响隔膜的高温性能；长链脂肪烃硅烷偶联剂主要作用是，在涂层固化前后期，转移到涂覆层表面，长链疏水基一端向外伸展，最终固化完成后，在涂层表面形成一层疏水层。
[0130]
从实施例1和实施例7可看出，当偶联剂占固含量的质量比高于0.5％时，会导致热收缩下降；在陶瓷浆料体系中，如果偶联剂用量过多、或者配比不合理，会影响胶黏剂的粘合作用，使无机粒子团聚，致使整个陶瓷层中陶瓷颗粒分布不均匀，热耗散不均匀，最终影响隔膜的高温性能。
[0131]
以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：

1.一种偶联剂组合物，其特征在于，所述偶联剂组合物包括过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂；其中，所述长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式如下：y-(ch2)n-si(or)3；式中，y为氢、甲基、异丙基、乙烯基或者甲基丙烯酰氧基；n为大于或等于10的自然数，r为烷基基团。2.根据权利要求1所述的偶联剂组合物，其特征在于，所述过氧基硅烷偶联剂、所述氨基硅烷偶联剂以及所述长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为(40-70):(30-60):(15-35)；可选地，所述过氧基硅烷偶联剂、所述氨基硅烷偶联剂以及所述长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为(30-50)：(30-40)：(15-35)。3.根据权利要求1所述的偶联剂组合物，其特征在于，所述过氧基硅烷偶联剂、所述氨基硅烷偶联剂以及所述长链脂肪烃硅烷偶联剂的质量比为2:2：1。4.根据权利要求1-3任一项所述的偶联剂组合物，其特征在于，所述过氧基硅烷偶联剂包括甲基三叔丁基过氧基硅烷、乙烯基三叔丁基过氧硅烷和烯丙基三叔丁基过氧基硅烷中的至少一种。5.根据权利要求1-3任一项所述的偶联剂组合物，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂包括γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷和n-β(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。6.根据权利要求1-3任一项所述的偶联剂组合物，其特征在于，所述长链脂肪烃硅烷偶联剂的结构式中r为甲基、乙基、丁基、叔丁基、仲丁基、丙基、异丙基、戊基、异戊基以及新戊基中的至少一种；可选地，所述长链脂肪烃硅烷偶联剂包括十二烷基三甲氧基硅烷、甲基十二烷基二甲氧基硅烷、十八烷基甲基二甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷的至少一种。7.一种陶瓷浆料，其特征在于，所述陶瓷浆料包括陶瓷颗粒、胶黏剂和权利要求1-6任一项所述的偶联剂组合，所述偶联剂组合的质量占所述陶瓷浆料总固含量不大于0.5％。8.根据权利要求7所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述陶瓷浆料的固含量为20-40％。9.根据权利要求7所述的陶瓷浆料，其特征在于，所述胶黏剂包括乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙烯基乙醚、丁苯橡胶、丙苯橡胶、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚醋酸乙烯酯、聚氨酯以及聚丙烯丁酯与苯乙烯共聚物中的至少一种。10.一种电池隔膜，其特征在于，所述电池隔膜包括陶瓷涂层，所述陶瓷涂层由权利要求7-9任一项所述的陶瓷浆料固化形成。

技术总结

本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种偶联剂组合物、陶瓷浆料以及电池隔膜。一种偶联剂组合物，偶联剂组合物包括过氧基硅烷偶联剂、氨基硅烷偶联剂以及长链脂肪烃硅烷偶联剂；本申请提供的偶联剂组合物受热后产生活性反应基团，该活性反应基团使各个原料产生偶联，可使两种相同或不同的有机物之间进行偶联，形成了交错复杂的分子网络结构，形成较佳的交联。该偶联剂组合物可以用于制备陶瓷浆料后，陶瓷浆料固化形成的涂层可以防止陶瓷颗粒覆于隔膜表面后剥离、脱落。脱落。脱落。