CN105086335A - 一种蓄电池壳体材料及其制备方法 - Google Patents

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徐德生
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Abstract

本发明提供了一种蓄电池壳体材料及其制备方法，所述蓄电池壳体材料主要由以下重量百分比的组分制备得到：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物50-70％、间苯二酚-双缩聚物15-30％、氰尿酸三聚氰胺7-12％、增韧剂3-5％、润滑剂0.5-2％和抗氧剂0.5-1％。本发明制备的蓄电池壳体材料氧指数可达39％，热变形温度可达92℃，密度可达1.16g/cm3，拉伸强度可达51Mpa，弯曲模量可达2830Mpa，简支梁冲击强度(缺口)可达30KJ/m2，表明本发明的蓄电池壳体材料具有优良的热稳定性和阻燃性能以及优良的机械性能。

Description

一种蓄电池壳体材料及其制备方法
技术领域
本发明属于蓄电池材料领域，涉及一种蓄电池壳体材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着人们节能环保意识的日益加强，越来越多的人选择绿色环保交通工具出行，与此相关的电动车配套产品蓄电池的使用也日益增加，但是，现有的蓄电池外壳材料绝大部分采用非环保阻燃材料制作，即添加溴类阻燃剂占主导地位，这种材料的强度，抗冲击性能，抗老化性能和阻燃性能相对较好，但由于溴类阻燃材料在燃烧时发烟量大，会释放出大量卤化氢气体。进而吸水形成具有强腐蚀性的氢卤酸而造成二次公害。
因此，在本领域需要开发一种具有优良的阻燃性和机械性能的环保型蓄电池壳体材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蓄电池壳体材料及其制备方法。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供了一种蓄电池壳体材料，所述蓄电池壳体材料主要由以下重量百分比的组分制备得到：
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物的重量百分比为50-70％，例如50％、52％、54％、56％、58％、60％、62％、64％、66％、68％或70％。
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述间苯二酚-双缩聚物的重量百分比为15-30％，例如15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％。
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述氰尿酸三聚氰胺的重量百分比为7-12％，例如7％、7.5％、8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％或12％。
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述增韧剂为氯化聚乙烯，所述增韧剂的重量百分比为3-5％，例如3％、3.2％、3.4％、3.6％、3.8％、4％、4.2％、4.4％、4.6％、4.8％或5％。
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酯胺或乙烯基双硬脂酯胺与液体石蜡的混合物，所述润滑剂的重量百分比为0.5-2％，例如0.5％、0.7％、0.9％、1％、1.2％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％。
在本发明的蓄电池壳体材料的原料中，所述抗氧剂为四季戊四醇酯或丙酸正十八碳醇酯，所述抗氧剂的重量百分比为0.5-1％，例如0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％。
另一方面，本发明提供了本发明所述的蓄电池壳体材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂和抗氧剂按比例混合，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例混合，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
在本发明所述的蓄电池壳体材料的制备方法中，步骤(1)和步骤(2)所述混合的条件均为：先在350-450r/min的转速下混合1-2min，然后在950-1050r/min的转速下混合2-3min。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的蓄电池壳体材料氧指数可达39％，热变形温度可达92℃，表明本发明的蓄电池壳体材料具有优良的热稳定性和阻燃性能；本发明制备的蓄电池壳体材料的密度可达1.16g/cm3，拉伸强度可达51Mpa，弯曲模量可达2830Mpa，简支梁冲击强度(缺口)可达30KJ/m2，表明本发明的蓄电池壳体材料具有优良的机械性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
所述蓄电池壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、氯化聚乙烯、乙烯基双硬脂酯胺和四季戊四醇酯按比例先在350r/min的转速下混合2min，然后在950r/min的转速下混合2min，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例先在350r/min的转速下混合1min，然后在950r/min的转速下混合3min，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
实施例2
在本实施例中，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
所述蓄电池壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、氯化聚乙烯、乙烯基双硬脂酯胺与液体石蜡的混合物和丙酸正十八碳醇酯按比例先在450r/min的转速下混合1min，然后在1050r/min的转速下混合2min，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例先在450r/min的转速下混合1min，然后在1000r/min的转速下混合2min，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
实施例3
在本实施例中，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
所述蓄电池壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、氯化聚乙烯、乙烯基双硬脂酯胺和四季戊四醇酯按比例先在400r/min的转速下混合2min，然后在1050r/min的转速下混合3min，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例先在450r/min的转速下混合1min，然后在950r/min的转速下混合3min，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
实施例4
在本实施例中，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
所述蓄电池壳体材料的制备方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、氯化聚乙烯、乙烯基双硬脂酯胺与液体石蜡的混合物和丙酸正十八碳醇酯按比例先在350r/min的转速下混合2min，然后在1050r/min的转速下混合3min，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例先在400r/min的转速下混合2min，然后在1000r/min的转速下混合3min，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
对比例1
本对比例与实施例1的不同在于，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
除此之外，其他条件和制备方法均与实施例1相同。
对比例2
本对比例与实施例2的不同在于，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
除此之外，其他条件和制备方法均与实施例2相同。
对比例3
本对比例与实施例3的不同在于，蓄电池壳体材料由以下重量百分比的组分制备得到：
除此之外，其他条件和制备方法均与实施例3相同。
对比例4
除此之外，其他条件和制备方法均与实施例4相同。
对比例5
该对比例采用CN103183901A中的原料配比制备蓄电池壳体材料，原料配比为：
制备方法以及条件与实施例1相同。
对实施例1-4和对比例1-5制备的蓄电池壳体材料进行性能检测，检测结果如表1和表2所示。
表1
从表1和表2可以看出，本发明制备的蓄电池壳体材料氧指数可达39％，热变形温度可达92℃，表明本发明的蓄电池壳体材料具有优良的热稳定性和阻燃性能；实施例1-4的蓄电池壳体材料的密度可达1.16g/cm3，拉伸强度可达51Mpa，弯曲模量可达2830Mpa，简支梁冲击强度(缺口)可达30KJ/m2，表明本发明的蓄电池壳体材料具有优良的机械性能。而当蓄电池壳体材料原料中某些组分的用量在本发明限定范围之外时，制得的壳体材料(如对比例1-5)的性能均明显低于本发明制备得到的壳体材料的性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的蓄电池壳体材料及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (6)

1.一种蓄电池壳体材料，其特征在于，所述蓄电池壳体材料主要由以下重量百分比的组分制备得到：
2.根据权利要求1所述的蓄电池壳体材料，其特征在于，所述增韧剂为氯化聚乙烯。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电池壳体材料，其特征在于，所述润滑剂为乙烯基双硬脂酯胺或乙烯基双硬脂酯胺与液体石蜡的混合物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄电池壳体材料，其特征在于，所述抗氧剂为四季戊四醇酯或丙酸正十八碳醇酯。
5.一种权利要求1-4中任一项所述的蓄电池壳体材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将间苯二酚-双缩聚物、氰尿酸三聚氰胺、增韧剂、润滑剂和抗氧剂按比例混合，制备得到磷-氮复合阻燃剂；
(2)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物与磷-氮复合阻燃剂按比例混合，挤出造粒制备得到丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子；
(3)将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑胶粒子注塑成型制得蓄电池壳体材料。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)所述混合的条件均为：先在350～450r/min的转速下混合1-2min，然后在950～1050r/min的转速下混合2-3min。
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