CN109337619B - 抗蠕变的电池压敏胶及制备方法及电池绝缘保护蓝膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种抗蠕变的电池压敏胶及其制备方法及电池绝缘保护蓝膜。一种抗蠕变的电池压敏胶,包括10~80份的丙烯酸‑2‑乙基己酯、1~8份的4‑甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺、50~250份的有机溶剂、0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料。本发明选用反向原子转移自由基聚合,合成了化学结构均一和分子量分布较窄的酸酐改性丙烯酸酯压敏胶。解决了压敏胶分子量分布宽而引发抗蠕变性能差的问题。本发明采用“酸酐‑环氧”进行化学交联,形成立体交联网络,获得较高的内聚力,提升保护膜的抗蠕变性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种动力电池安全保护领域,具体涉及一种抗蠕变的电池压敏胶及其制备方法及电池绝缘保护蓝膜。
背景技术
在动力电池的组装生产过程中,一般使用专用保护膜对动力电池的外壳进行绝缘和保护。这种动力电池专用保护膜通常采用高分子薄膜为基材,在此基础上涂上专用胶水,总厚度为50~120μm。随着新能源汽车的高速发展,对动力电池的要求也是越来越高。目前动力电池一般采用普通的PET绝缘膜进行包装,其特点是绝缘性好和贴服性好。动力电池专用保护膜通常要具有较好的抗翘起性,粘性好,抗蠕变性能,保护膜揭开不留残胶,电气绝缘性高等性能。丙烯酸酯类专用保护膜是目前应用范围最广的压敏胶,具有良好的粘性,优异的耐候性和耐热性,适用于动力电池领域。但是,目前很多丙烯酸酯类专用保护膜的抗蠕变性能不足,易在3000N的压力下,发生蠕变,造成动力电池的外壳边角的外观颜色有差异。
发明内容
因此,本发明的第一目的在于提供一种抗蠕变性能高的、稳定性好的、粘性好的抗蠕变的电池压敏胶。
上述目的是这样实现的。
一种抗蠕变的电池压敏胶,包括10~80份的丙烯酸-2-乙基己酯、1~8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺、50~250份的有机溶剂、0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料;以上均为质量份数。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
所述有机溶剂是乙酸乙酯、甲苯和乙酸丁酯中的一种或一种以上混合物。
所述固化促进剂为三乙醇胺、二甲基苯胺和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或一种以上混合物。
所述多官能环氧树酯为平均每个分子含三个以上可交联的环氧基团的树脂,优选为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或环氧化间苯二甲胺。
所述染料为靛蓝和酞菁蓝中的一种或二种混合物。
所述多官能环氧树酯为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或环氧化间苯二甲胺。
本发明的第二目的在于提供一种抗蠕变性能高的、稳定性好的、粘性好的抗蠕变的电池压敏胶的制备方法。
上述目的是这样实现的。
一种抗蠕变的电池压敏胶的制备方法,将10~80份的丙烯酸-2-乙基己酯、1~8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺和50~250份的有机溶剂混合后,进行氮气除氧30~120分钟后,控温于60~120℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合,聚合反应1~20小时,数均分子量控制为10000~400000,分子量多分散系数控制为1.1~1.5,玻璃化转变温度控制在-45~20℃之间,反应温度降至10~30℃之间,再加入0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料进行混合后,获得抗蠕变的电池压敏胶;以上均为质量份数。
本发明的第三目的在于提供一种抗蠕变性能高的、稳定性好的、粘性好的含有抗蠕变的电池压敏胶的电池绝缘保护蓝膜。
上述目的是这样实现的。
一种电池绝缘保护蓝膜,包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层,抗蠕变的电池压敏胶的压敏胶层和隔离层,隔离层设在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层正面,抗蠕变性的电池压敏胶的压敏胶层设在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层反面,然后收卷分切,获得抗蠕变的电池绝缘保护蓝膜。抗蠕变性的电池压敏胶层组份为:包括10~80份的丙烯酸-2-乙基己酯、1~8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺、50~250份的有机溶剂、0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料;以上均为质量份数。
上述技术方案还可作下述进一步完善。
先将非硅隔离剂均匀涂布在10~50μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层正面,然后置于80~120℃下,保温固化1~10min,获得0.1~1μm隔离层。
再将抗蠕变的电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层反面,然后置于80~130℃下,保温干燥固化1~20min,获得20~50μm抗蠕变的电池压敏胶的压敏胶层。
通过反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合,合成了化学结构均一和分子量分布较窄的酸酐改性丙烯酸酯压敏胶,采用“酸酐-环氧”刚性立体交联,提升丙烯酸酯压敏胶的内聚力,进一步提高抗蠕变性能。
本发明选用反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合,合成了化学结构均一和分子量分布较窄的酸酐改性丙烯酸酯压敏胶。解决了压敏胶分子量分布宽而引发抗蠕变性能差的问题。
本发明采用“酸酐-环氧”进行化学交联,形成立体交联网络,获得较高的内聚力,提升保护膜的抗蠕变性能。
附图说明
图1为实施例抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。以下实施例中所涉及的份数均是质量份数。
实施例一,其是一种抗蠕变性能优异动力电池抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜,由以下步骤制备得到,步骤一合成抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶,将60份的丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、3份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐(4-META)、7份的丙烯酸丁酯(BA)、5份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、2份的四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)、0.03份的自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、0.05份的氯化铜、0.10份的五甲基二乙烯三胺和100份的甲苯混合后,进行氮气除氧60分钟后,控温于65℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合反应15小时,数均分子量(Mn)控制为384230,分子量多分散系数控制为1.5,反应温度降至30℃,再加入0.8份的多官能环氧树脂、0.1份固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚和15份的酞菁蓝进行混合后,获得抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶;以上均为质量份数。
结合图1,步骤二动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜制备。
先将非硅隔离剂RL-600均匀涂布在25μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1正面,然后置于120℃下,保温固化4min,获得0.3μm隔离层2。
再将步骤一制备的抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1反面,然后置于120℃下,保温干燥固化4min,获得20μm抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶的压敏胶层3,然后收卷分切,获得动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜。
实施例二,其是一种抗蠕变性能优异动力电池抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜,由以下步骤制备得到,步骤一合成抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶,将65份的丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、2份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐(4-META)、10份的丙烯酸丁酯(BA)、7份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、4份的四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)、0.08份的自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、0.04份的氯化铜、0.2份的五甲基二乙烯三胺和100份的乙酸乙酯混合后,进行氮气除氧90分钟后,控温于70℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合反应18小时,数均分子量(Mn)控制为283200,分子量多分散系数控制为1.4,反应温度降至25℃,再加入0.6份的多官能环氧树脂、0.2份固化促进剂二甲基苯胺和25份的酞菁蓝进行混合后,获得抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶;以上均为质量份数。
结合图1,步骤二动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜制备。
先将非硅隔离剂RL-600均匀涂布在25μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1正面,然后置于100℃下,保温固化2min,获得0.6μm隔离层2。
再将步骤一制备的抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1反面,然后置于110℃下,保温干燥固化3min,获得30μm抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶的压敏胶层3,收卷分切,获得动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜。
实施例三,其是一种抗蠕变性能优异动力电池抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜,由以下步骤制备得到,步骤一合成抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶,将70份的丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、9份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐(4-META)、15份的丙烯酸丁酯(BA)、5份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、7份的四氢呋喃丙烯酸酯(THFA)、0.1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、0.1份的氯化铜、0.2份的五甲基二乙烯三胺和80份的乙酸乙酯混合后,进行氮气除氧120分钟后,控温于75℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合反应14小时,数均分子量(Mn)控制为233100,分子量多分散系数控制为1.3,反应温度降至20℃,再加入0.9份的多官能环氧树脂、0.3份固化促进剂三乙醇胺和30份的酞菁蓝进行混合后,获得抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶;以上均为质量份数。
结合图1,步骤二动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜制备。
先将非硅隔离剂RL-600均匀涂布在40μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1正面,然后置于90℃下,保温固化2min,获得0.7μm隔离层2。
再将步骤一制备的抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1反面,然后置于130℃下,保温干燥固化3min,获得25μm抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶的压敏胶层3,然后收卷分切,获得电池用抗蠕变的动力电池绝缘保护蓝膜。
实施例四,其是一种抗蠕变性能优异动力电池抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜,由以下步骤制备得到,步骤一合成抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶,将40份的丙烯酸-2-乙基己酯(2-EHA)、8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐(4-META)、20份的丙烯酸丁酯(BA)、7份的甲基丙烯酸甲酯(MMA)、0.2份的自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、0.2份的氯化铜、0.4份的五甲基二乙烯三胺和70份的乙酸丁酯混合后,进行氮气除氧30分钟后,控温于80℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合(R-ARTP)聚合反应11小时,数均分子量(Mn)控制为161900,分子量多分散系数控制为1.2,反应温度降至20℃,再加入0.5份的多官能环氧树脂、0.1份固化促进剂2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚和25份靛蓝进行混合后,获得抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶;以上均为质量份数。
结合图1,步骤二电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜制备。
先将非硅隔离剂RL-600均匀涂布在30μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1正面,然后置于80℃下,保温固化2min,获得0.8μm隔离层2。
再将步骤一制备的抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层1反面,然后置于125℃下,保温干燥固化1min,获得20μm抗蠕变性能优异动力抗蠕变性能优异的动力电池压敏胶的压敏胶层3,然后收卷分切,获得动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜。
本发明参照目前测试保护膜的通用方法对以上的四种实施例得到的动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜进行补粘性、180°剥离力和抗蠕变性能测试。初粘性参照GB/T4852-2002标准进行测试。180°剥离力参照GB/T2792-2014标准进行测试。击穿电压参照GB/T14517-93标准进行测试。抗蠕变性能将动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜放在3000N压力下放置24小时,观察外观变化情况。所有测试数据对比情况请见下表1。
从表1的数据可以看出,本发明制备的动力电池用抗蠕变性能优异的动力电池绝缘保护蓝膜具有优良的抗蠕变性能。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
表1各实施例具体性能测试对照情况
Claims (6)
1.一种抗蠕变的电池压敏胶,其特征在于:包括10~80份的丙烯酸-2-乙基己酯、1~8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺、50~250份的有机溶剂、0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料;以上均为质量份数。
2.根据权利要求1所述一种抗蠕变的电池压敏胶,其特征在于:
所述有机溶剂是乙酸乙酯、甲苯和乙酸丁酯中的一种或一种以上混合物;
所述固化促进剂为三乙醇胺、二甲基苯胺和2,4,6-三(二甲胺基甲基)苯酚中的一种或一种以上混合物;
所述多官能环氧树酯为平均每个分子含三个以上可交联的环氧基团的树脂;
所述染料为靛蓝和酞菁蓝中的一种或二种混合物。
3.根据权利要求2所述一种抗蠕变的电池压敏胶,其特征在于:所述多官能环氧树酯为三羟甲基丙烷三缩水甘油醚或环氧化间苯二甲胺。
4.一种抗蠕变的电池压敏胶的制备方法,特征在于:
将10~80份的丙烯酸-2-乙基己酯、1~8份的4-甲基丙烯酰氧基乙基偏苯三酸酐、1~20份的丙烯酸丁酯、1~10份的甲基丙烯酸甲酯、1~10份的四氢呋喃丙烯酸酯、0.001~1份的自由基引发剂偶氮二异丁腈、0.001~1份的氯化铜、0.01~2份的五甲基二乙烯三胺和50~250份的有机溶剂混合后,进行氮气除氧30~120分钟后,控温于60~120℃,在氮气保护下进行反向原子转移自由基聚合,聚合反应1~20小时,数均分子量控制为10000~400000,分子量多分散系数控制为1.1~1.5,玻璃化转变温度控制在-45~20℃之间,反应温度降至10~30℃之间,再加入0.1~2份的多官能环氧树脂、0.01~0.5份固化促进剂和1~30份的染料进行混合后,获得抗蠕变的电池压敏胶;以上均为质量份数。
5.一种电池绝缘保护蓝膜,其特征在于:包括聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层,含权利要求1所述抗蠕变的电池压敏胶的压敏胶层和隔离层,隔离层设在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层正面,含权利要求1所述抗蠕变的电池压敏胶的压敏胶层设在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层反面,然后收卷分切,获得电池绝缘保护蓝膜。
6.根据权利要求5所述电池绝缘保护蓝膜,其特征在于:
先将非硅隔离剂均匀涂布在10~50μm聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层正面,然后置于80~120℃下,保温固化1~10min,获得0.1~1μm隔离层;
再将含权利要求1所述抗蠕变的电池压敏胶均匀涂布在聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜层反面,然后置于80~130℃下,保温干燥固化1~20min,获得20~50μm含权利要求1所述抗蠕变的电池压敏胶的压敏胶层。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
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Denomination of invention: Creep resistant battery pressure sensitive adhesive and its preparation method and battery insulation protective blue film Effective date of registration: 20210803 Granted publication date: 20200922 Pledgee: Guangdong Shunde Rural Commercial Bank Co.,Ltd. science and technology innovation sub branch Pledgor: INNOVA ELECTRONIC MATERIALS Co.,Ltd. Registration number: Y2021980007249 |