发明名称 非有机/聚合物纤维组合物,其制法,及包括作为尺寸稳定分隔器之用途
摘要
申请公布号 TW084621 申请公布日期 1987.02.01
申请号 TW074104160 申请日期 1985.09.18
申请人 电技系统公司 发明人
分类号 H01M2/14 主分类号 H01M2/14
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种非均匀形态之非各向同性、有机加非有机纤维并合物,包含呈纤维形式之具有直径在约1微米至约1000微米范围内之有机聚合体,该纤维可任意为分枝及具有极细分、非有机、耐火之微粒且该微粒至少实质上在其表面内与该聚合体紧密结合,以致能抗拒与纤维发生物理分离且不破坏纤维,该非有机微粒具有一较150微米左右为更细分之主要重量部份,因当任意包括一纤维一诱出基质,该纤维并合物具有一大于2/1之长度/直径比率。2.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该非有机微粒呈连续系统结合配置牢固结合于该有机聚合纤维内,包括至少实质包囊于该聚合纤维内及粒子埋置于该聚合纤维表面以内。3.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该非有机微粒牢固地结合于该聚合纤维表面以内,包括粒子于纤维表面冲击入该等纤维内。4.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该非有机微粒系在从聚合体粒子机械式诱发纤维形成期间,牢固结合于有机聚合纤维者;该聚合体粒子择自一组包含粉末,颗粒,聚合体集体及集结物,片段,块状纤维及其混合物。5.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中仅有极小部份该等非有机微粒经由表面冲击入该等纤维内而变成包囊于该有机聚合纤维内。6.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该有机聚合纤维系从未经处理之有机聚合体制得者。7.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该非有机微粒包含极细分取代物,择自一组包含金属氧化物,金属碳化物,金属硼化物,金属矽化物,金属硫化物,金属氮化物,矽酸盐,铝酸盐,陶瓷,金属陶瓷,碳。金属,合金或其混合物。8.根据上述请求专利部份第7.项之纤维并合物,其中该非有机粒子系择自阀金属氧化物及其混合物。9.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该聚合体包含至少含有一种卤素之聚合体,包括氟者。10.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该并合物之纤维呈分枝形式,其分枝纤维之主干长度在约1微米至约30000微米之范围内。11.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该可诱出纤维之基质为固态、粉状、惰性物料。12.根据上述请求专利部份第11.项之纤维并合物,其中该可诱出纤维之基质系择日一组包含盐,CaZrO3,矾土,灰石,砂,石墨或其混合物。13.根据上述请求专利部份第1项之纤维并合物,其中该并合物为质地柔软,灰白色,自由流动且绒毛状之乾粒子,包含极细氧化锆牢固结合于含卤素之有机聚合纤维表面以内。14.制造非各向同性纤维并合物之方法,此并合物包含呈纤维形式之有机聚合物及具有细分非有机且耐火之微粒,此微粒与该有机聚合纤维牢固结合于其表面以内,本方法包含:(1)将粒径可使大半重量部份较150微米左右更细分之非有机微粒,与该聚合物之有机母质粒子合并,但当该母质粒子含有颗粒,该颗粒之粒径在约0.05至200微米之范围内,所得组合物可任意包括纤维一诱出基质,该基质包含平均粒径至少较该非有机微粒之平均粒径大十倍之粒子;(2)将微粒与粒子之结合物升至一温度,该温度足以令有机聚合体软化并于加压下流动,却不足以实质分解该聚合体,该温度系维持于约50℃至200℃范围内历长达约2小时之时间;(3)于此温下激烈碾磨或剪切该结合物历一段时间足够令软化之有机母质粒子在碾磨或剪切压力下流动者,并于微粒之存在下原纤维化,如此在纤维形式期间将此等微粒与软化之聚合体牢固地粘合。15.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该结合物复包括一种液体介质。16.根据上述请求专利部份第15.项之方法,其中结合有1至90%重量比之聚合体及余额为无机微粒(任何液体介质除外)。17.根据上述请求专利部份第15.项之方法,其中该方法复包括通风,因为该结合物被提升至该升温以允许挥发物从结合物中逃逸者。18.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该碾磨或剪切最初将该非有机微粒与有机聚合体粒子掺混在一起,因而形成料浆或糊者。19.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该非有机微粒及有机聚合体粒子系合并成预掺混之料浆或糊者。20.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该非有机微粒充作碾磨剂。21.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该可诱出纤维之基质充作碾磨剂。22.根据上述请求专利部份第14.项之方法,其中该剪切或碾磨系在具有稀松,微粒状且耐火冲击碾磨介质含括于其中之掺合机或磨中进行者。23.又一积压制的有机加非有机并合体,呈压制形式,包含根据上述请求专利部份第1-13.项中任1项之并合纤维或如同经由根据上述请求专利部份第14.-22.项中任1项之方法所制得者。24.根据上述请求专利部份第23.项之并合体,其中该压制形式系经烧结者。25.一种纤维补强物料,包含以根据上述请求专利部份第1至13.项中任1项之纤维并合物补强之弹性体基材,或如同经由根据上述请求专利部份第14.-22.项中任1项之法所制得者。26.一种多孔且维度安定之分隔器,包含呈仿片状形式之热诱发熔融交联根据上述请求专利部份第1-13.项中任1项之纤维并合物或如同经由根据上述请求专利部份第14.-22.项中任1项之方法所制得者。27.一种由隔膜被覆之阴极,包含多孔阴极于其阴极活性表面上携带有根据上述请求专利部份第26.项之多孔且维度安定性分隔器。28.于基质上提供可透水,维度安定性分隔器之方法,该分隔器尤其适用于电解池者;本法包含:(a)形成一种形态不均匀,非各向同性,有机与无衬并合纤维之料浆,包含呈纤维形之有机聚合体,具有多数极细分,无机,耐火微粒与该聚合纤维牢固结合,至少实质位于其表面以内,因而提供一种无机微粒之牢固表面结合,未经破坏纤维则可对抗与纤维出现物理分离者;该聚合体组分对电池环境具有机械及化学耐性,且该无机组份对电池环境具有化学耐性者。(b)利用压力差,将该料浆或糊(呈该无机物/聚合体并合纤维之均匀混合物)沈积于基质上;(c)将该沈积物置于某种温度下历一段时间,足以令并合纤维熔合在一起者,如此形成机械上稳定,可透过性之织物;及(d)该可透过性织物实质冷却至室温,如此获得在电池操作条件下维度安定之隔离。29.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(b)沈积至基质上,包含沈积至择自筛,背衬,穿孔板或阴极之多孔基质上。30.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(b)之沈积包含将多孔阴极插入该料浆内,并利用在压力差将该并合纤维均匀混合物沈积其上者。31.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)形成料浆,包含将该并合纤维之混合材加入水中,该并合纤维含有0-70%重量比之残余可诱出纤维之基质,而该混合材系以5-600克/每升水之量加入者。32.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(b)利用压力差之沈积包含始于0mm真空,以5-30分钟时间增至350-650mm真空,继而保持该升高之真空历5-30分钟。33.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(c)该沈积物处于某种温度及时间如下,包含第一乾燥温度70-130℃约0.5-3.0小时,第二聚合体熔融温度300-390℃约0.25-3小时。34.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)料浆并合纤维具有聚合体组分,占并合纤维总重之5至70%,而并合纤维于料浆中之浓度系在50-300克升范围内。35.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)之料浆含有0.5-2.5克增稠剂/每升该料浆。36.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)之料浆系以粒径在0.05至200微米之聚合体颗粒所制成之聚合纤维形成者,并系由择自如下组之聚合体所提供:聚氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚全氟乙烯丙烯、乙烯与氯三氟乙烯之共聚体、全氟烷氧乙烯聚合体,及前述各聚合体之混合物。37.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(c)将沈积物置于一定温度及时间下系足以令该纤纵聚合体软化,唯不足以造成聚合体任何显着分解者。38.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)之料浆形成中含括有定量可诱出纤维之基质。39.根据上述请求专利部份第38.项之方法,其中该步骤(a)之料浆形成中含括有一种固态、颗粒、惰性、可诱出纤维之基质,包含NaCl,CaZrO3矾土、灰石、砂、石墨或其混合物;而该可诱出纤维之基质系以并合纤维重量为准,以约10-1000%重量比之量存在着。40.根据上述请求专利部份第38.项之方法,其中该步骤(d)之冷却提供一种可用于生产氯及荷性物用之氯- 电池用之维度安定性隔膜。41.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)料浆之形成包含将该拼合纤维与不合 之水混合。42.根据上述请求专利部份第28项之方法,其中该步骤(a)料浆之形成包含将该并合纤维与含有0.05-0.5%重量比 之水混合。43.根据上述请求专利部份第28.项之方法,其中该步骤(a)料浆之形成包含将该并合纤维与含有大于30%重量比至饱和以该 之水混合。44.一种混合物。尤其适合沈积维度安定性分隔器至基质上者,该混合物包含液体介质含有根据上述请求专利部份第1-13.项中任1项之非各向同性并合纤维或如同经由根据上述请求专利部份第14.-22.项中任1项之方法所制备者。45.根据上述请求专利部份第44.项之混合物,其中该液体介质含有约0.05至约O.5%重量比 。46.根据上述请求专利部份第44.项之混合物,其中该液体介质含有大于30%重量比 至饱和以该 。47.一种电解池,包含阳极及阴极,其间具有蓆状之维度安定性分隔器系根据上述请求专利部份第1-l3.项中任1项之并合纤维或经由根据上述请求专利部份第14.-22.项中任1项之方法所制得者。48.根据上述请求专利部份第26.项之分隔器用于氯- 电池中生产氯及荷性物。
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