CN106317725A - 一种电动车电池专用导热绝缘材料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动车电池专用导热绝缘材料及其制备方法，所述电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料：改性树脂26‑38份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物8‑13份、4‑氨基喹啉5‑15份、二苯基丁二酮3‑5份、改性二氧化硅粉末0.1‑0.5份、甘油醚0.1‑0.5份、氧化锰0.1‑0.5份、氧化钙0.2‑0.6份。本发明中电动车电池专用导热绝缘材料综合性能优异，具有成型加工性好、柔韧性好、成本低廉等优点。

Description

一种电动车电池专用导热绝缘材料
技术领域
本发明涉及一种高分子材料技术领域，具体是一种电动车电池专用导热绝缘材料及其制备方法。
背景技术
当前电动车电池常采用锂电池或者铅蓄电池，其容量密度和能量密度较高，但自身存在散热困难、漏电现象严重，使电池产品功效降低，寿命缩短。因此急需研制新型高导热绝缘材料，解决结构散热问题，这也是当前电动车电池专用材料的研究热点之一。
发明内容
本发明的目的在于提供电动车电池专用导热绝缘材料及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：改性树脂26-38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8-13份、4-氨基喹啉5-15份、二苯基丁二酮3-5份、改性二氧化硅粉末0.1-0.5份、甘油醚0.1-0.5份、氧化锰0.1-0.5份、氧化钙0.2-0.6份。
作为本发明进一步的方案：按照重量份的主要原料包括：改性树脂33份、乙烯-醋酸乙烯共聚物11份、4-氨基喹啉10份、二苯基丁二酮4份、改性二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份。
作为本发明进一步的方案：所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到。
作为本发明进一步的方案：所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行水浴，水浴的温度为42℃-60℃，时间为15min-30min，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
作为本发明进一步的方案：步骤（2）中水浴的温度为53℃，时间为21min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中电动车电池专用导热绝缘材料综合性能优异，具有成型加工性好、柔韧性好、成本低廉等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：改性树脂26份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8份、4-氨基喹啉5份、二苯基丁二酮3份、改性二氧化硅粉末0.1份、甘油醚0.1份、氧化锰0.1份、氧化钙0.2份；所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到；所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行水浴，水浴的温度为42℃，时间为15min，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
实施例2
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：改性树脂33份、乙烯-醋酸乙烯共聚物11份、4-氨基喹啉10份、二苯基丁二酮4份、改性二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份；所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到；所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行水浴，水浴的温度为53℃，时间为21min，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
实施例3
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：改性树脂38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物13份、4-氨基喹啉15份、二苯基丁二酮5份、改性二氧化硅粉末0.5份、甘油醚0.5份、氧化锰0.5份、氧化钙0.6份；所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到；所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行水浴，水浴的温度为60℃，时间为30min，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
对比例1
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：丙烯酸树脂33份、乙烯-醋酸乙烯共聚物11份、4-氨基喹啉10份、二苯基丁二酮4份、二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到丙烯酸树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行搅拌均匀，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
对比例2
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：丙烯酸树脂33份、二苯基丁二酮4份、二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到丙烯酸树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行搅拌均匀，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
对比例3
一种电动车电池专用导热绝缘材料，按照重量份的主要原料包括：改性树脂33份、乙烯-醋酸乙烯共聚物11份、4-氨基喹啉10份、二苯基丁二酮4份、改性二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份；所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到；所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行搅拌均匀，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
检测实验
（1）取实施例1-3和对比例1-3制备的产品，拉伸强度按GB/T1040标准进行检验。试样类型为I型，样条尺寸（mm）：170（长）×（20±0.2）（端部宽度）×（4±0.2）（厚度），拉伸速度为50mm/min；弯曲强度和弯曲模量按GB/T9341标准进行检验。试样尺寸（mm）：（80±2）×（10±0.2）×（4±0.2），弯曲速度为20mm/min；缺口冲击强度按GB/T1043标准进行检验。试样类型为I型，试样尺寸（mm）：（80±2）×（10±0.2）×（4±0.2）；缺口类型为A类，缺口剩余厚度为3.2mm。
（2）取实施例1-3和对比例1-3制备的产品，根据美国测试标准测试方法ASTME1530测定各个样品的导热率。
（3）取实施例1-3和对比例1-3制备的产品，根据国际电工技术委员会标准IEC93-1980测定各个样品的导电率。
上述实施例1-3和对比例1-3制备的材料性能如表1所示。
表1 实施例1-3和对比例1-3制备的材料性能
与传统的导热绝缘材料相比，本发明提供的一种电动车电池专用导热绝缘材料导热率在5-10W/m.K，同时具有优异的电绝缘性（体积电阻率大于1014Ω.cm）。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种电动车电池专用导热绝缘材料，其特征在于，按照重量份的主要原料包括：改性树脂26-38份、乙烯-醋酸乙烯共聚物8-13份、4-氨基喹啉5-15份、二苯基丁二酮3-5份、改性二氧化硅粉末0.1-0.5份、甘油醚0.1-0.5份、氧化锰0.1-0.5份、氧化钙0.2-0.6份。
2.根据权利要求1所述的电动车电池专用导热绝缘材料，其特征在于，按照重量份的主要原料包括：改性树脂33份、乙烯-醋酸乙烯共聚物11份、4-氨基喹啉10份、二苯基丁二酮4份、改性二氧化硅粉末0.4份、甘油醚0.3份、氧化锰0.3份、氧化钙0.3份。
3.根据权利要求1或2所述的电动车电池专用导热绝缘材料，其特征在于，所述改性树脂的制备方法为：将二乙烯三胺、二硅氧烷、二甲基苯胺与丙烯酸树脂加入到反应釜，98℃恒温1.2h，随后加入柠檬酸搅拌，冷却后得到。
4.根据权利要求3所述的电动车电池专用导热绝缘材料，其特征在于，所述改性二氧化硅粉末的制备方法为：将聚吡咯与二氧化硅粉末进行旋涡混匀，随后加入有机硅油，7MPa下反应30min，冷却后烘干即得。
5.一种如权利要求1-4任一所述的电动车电池专用导热绝缘材料的制备方法，其特征在于，具体步骤为：
（1）首先，将改性二氧化硅粉末、氧化锰、氧化钙80℃真空干燥6h，随后加入到改性树脂中并搅拌均匀，使之分散得到混合体；接着，将混合体添加乙烯-醋酸乙烯共聚物、4-氨基喹啉、二苯基丁二酮，充分混匀后进行抽滤，放入到47℃烘箱干燥12h，得到混合物I；
（2）然后，将混合物I与甘油醚进行水浴，水浴的温度为42℃-60℃，时间为15min-30min，随后加入到双螺杆挤出机，螺杆转速设定为452r/min，经过熔融挤出，水冷切粒得到粒料；接着，在110℃下鼓风干燥2h，用注塑机注塑成型，即得电动车电池专用导热绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的电动车电池专用导热绝缘材料，其特征在于，步骤（2）中水浴的温度为53℃，时间为21min。
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