趙梓棋、陳姵吟 / 工研院材化所
聚（4–甲基–1–戊烯）(PMP)是一種高性能結晶性聚烯烴，具備低密度、高透明性、低介電常數及優異耐熱性。本文介紹PMP在電子及能源材料的應用潛力，包括柔性印刷電路板(FPC)離型膜與鋰電池隔離膜。PMP在FPC製程中能提供穩定離型性及高光學透明度，適合大面積量產與精密對位；在鋰電池隔離膜中，PMP可形成高孔隙率微孔膜，提升離子導電率與熱穩定性。其加工可透過延伸、相分離及共混改性進一步優化孔隙結構與性能。綜合而言，PMP兼具加工性與高功能性，是高階電子與能源應用的優良材料選擇。
【內文精選】
高效能鋰電池隔離膜
在高分子加工方面，隔離膜性能的關鍵來自於拉伸誘導孔洞化（Stretching-induced Cavitation，圖七），此機制可調控膜的孔隙率、孔徑分布與離子傳輸效率。PMP的結晶度、層片厚度與取向結構，會隨退火與拉伸條件改變而直接影響空穴化行為。例如，適度退火可提升結晶度並增進孔隙均勻性，而過度退火則可能導致結構鬆散，降低機械強度與熱穩定性。拉伸溫度與應變速率同樣是重要變因，低溫傾向形成大孔，高速拉伸則有助於增加孔數，這些結果均顯示出工藝參數對微觀結構調控的重要性。
圖七、拉伸誘導孔洞化的物理結構模型
近年來的研究提出多層結構設計，如PMP/PP/PMP三層共擠膜。此類結構兼具PMP的高熱穩定性與PP的加工優勢，並能透過差異化熔點實現「逐層熱關閉功能」，在高溫下維持結構完整性，為高安全性、高性能鋰電池的開發提供新的解決方案。
工研院PMP技術發展
工研院材料與化工研究所為國內高分子材料研究重鎮，研發團隊多年來在高分子加工深耕，透過熱分析、流變模擬分析、押出（共押出）技術、複合（混摻）材料等專業，開發聚（4–甲基–1–戊烯）相關應用產品，如鋰電池隔離膜、耐熱離型膜、氣體過濾膜等，其中又以鋰電池隔離膜為發展重點。目前已開發聚丙烯/聚丙烯 + Ceramic + PMP/聚丙烯高耐溫隔離膜，其耐熱溫度達到201˚C，熱閉孔溫度為133˚C，前驅膜結晶順向度為0.54，孔隙膜厚度為15 μm，透氣性測試Gurley為18.4，孔隙度為41%，其他規格皆符合鋰電池隔離膜需求。此耐熱溫度遠高於市售商品的178˚C，適合應用在高效能鋰電池。單層聚丙烯與聚甲基戊烯以廣角X光散射(Wide-angle X-ray Scattering; WAXS) 偵測的結果與孔隙形貌請見圖八---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖八、單層聚丙烯與聚甲基戊烯WAXS結果與孔隙形貌
★本文節錄自《工業材料雜誌》467期，更多資料請見下方附檔。