CN109337633A - 耐热双组分粘合剂组合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种耐热双组分粘合剂组合物，包括主剂和固化剂，其中，所述主剂包括按重量百分数计的如下组分：聚酯树脂：20～40％；含氮环氧树脂：5～30％；助剂：0.05～0.5％；溶剂：40～70％；所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：异氰酸酯预聚体：60～100％；溶剂：0～40％。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、较高的初始及拉伸后剥离力；2、较高的热剥离力；3、高温高湿环境下冲型膜外层不分层；4、长时间高温环境下，外层不发黄不裂纹。

Description

耐热双组分粘合剂组合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐热双组分粘合剂组合物及其制备方法，属于粘合剂技术领域。
背景技术
随着技术的发展，锂离子电池由于其较大的能量密度、较高的输出电压、小的自放电、较强的循环放电等性能优点越来越多的被人们所采用。铝塑膜具备质量轻、厚度薄、外形设计灵活等优势，在3C消费电子、动力电池、储能等许多领域得到了广泛应用。铝塑膜是封装软包电池的重要材料，对软包电池的质量起着至关重要的作用，起到保护内容物的作用。作为锂电池产业链中壁垒最高的关键环节，全球铝塑膜市场一直由日本少数企业垄断，占据全球约75％的市场份额。
锂离子电池算包装铝塑膜是由尼龙PA，外层胶水、Al、内层胶水及CPP膜组成的复合包装材料，其中对原材料的性能有如下要求：
尼龙层主要是保护中间层铝箔层不受划伤，并且在加工过程中能够连续操作而不破坏外观，以及在电池的使用过程中防止由于跌落等对电池造成的冲击震荡等来进行保护内部。对外层材料的最主要要求就是抗冲击性能好、耐穿刺性能好、耐热及绝缘性能，耐摩擦性能好。
铝箔层的主要作用是防止水分的侵入，金属Al在室温下会与空气中的氧反应生成氧化膜，阻止水汽渗入从而保护电芯内部。同时铝箔层在铝塑膜成型的时候还提供了冲坑的塑性。一般使用纯铝类或铝-铁类合金的0材(软质材)。
CPP层必须与金属Ni、Al及极耳胶块有良好的热封粘贴性，具有耐电解液、绝缘性和耐戳穿性能，能防止电极与锂离子电池软包装材料之间的短路，同时要求与其铝箔层间的复合强度高。
胶黏层，除了较强的粘结性能外，内层胶黏剂需要有较强的耐电解液性能、耐温热老化性能不与电解液发生反应。而外层胶黏剂则需要提供耐热及深冲等性能。
目前市面上的外层胶水，在应用于铝塑膜时存在剥离强度不足、耐热分层或长时间处于高温环境中胶层发黄并出现裂纹等问题。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种耐热双组分粘合剂组合物及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
第一方面，本发明提供了一种耐热双组分粘合剂组合物，包括主剂和固化剂，其中，所述主剂包括按重量百分数计的如下组分：
所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：
异氰酸酯预聚体： 60～100％；
溶剂： 0～40％。
作为优选方案，所述聚酯树脂包括改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、改性聚氨酯树脂中的一种或几种。
作为优选方案，所述含氮环氧树脂包括YH-434、YH-434L或氮改性环氧树脂。
作为优选方案，所述氮改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
将苯酚、二甲苯甲醛树脂在氮气氛中，由酸催化剂催化反应后，得到改性二甲苯甲酸树脂；
将所述改性二甲苯甲酸树脂与三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯进行反应，得到所述含氮环氧树脂。
作为优选方案，所述助剂选自碳化二亚胺、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、T890中的一种或几种。
作为优选方案，所述异氰酸酯预聚体为L75、N3390、D-110N中的一种或几种。
作为优选方案，所述溶剂为乙酸乙酯。
第二方面，本发明还提供了一种如前述的耐热双组分粘合剂组合物的制备方法，其所述主剂的制备方法包括如下步骤：
将聚酯树脂、含氮环氧树脂溶解于溶剂中，加入助剂，进行熟化，检验产物的固含量至30％后，出料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：
将异氰酸酯预聚体和溶剂混匀即可。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、较高的初始及拉伸后剥离力，保证冲壳过程中铝箔跟尼龙不分层；
2、较高的热剥离力，可应用于动力电池等高温环境；
3、高温高湿环境下冲型膜外层不分层，可扩大电池的环境应用范围；
4、长时间高温环境下，外层不发黄不裂纹，保证电池的使用安全性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
本实施例涉及的一种应用于锂离子电池外包装复合膜提高外层耐热胶水及制备方法，配方见表1，该方法包括以下工艺步骤：
(1)先将溶剂加入反应釜中，升温未知反应釜50℃恒温，并保持搅拌；
(2)将聚酯树脂、改性环氧树脂，在保持搅拌的情况下，缓慢上述树脂加到反应釜中，搅拌2.5h左右；
(3)待搅拌均匀后，缓慢加入助剂，保持高速搅拌30min左右；
(4)当所有组分混合均匀后，停机熟化12小时以上；
(5)测量固体含量，并调整至30％；
(6)再缓缓搅拌1小时左右，称量包装。
表1
实施例2
配方见表1，制备方法同实施例1。
将实施例1～2分别于现行市面可售的K55、HL-76、502s进行比较，相应各项性能见表2。
表2样品对比试验结果
由表2数据可知，相同的试验条件下，实施例的在初始强度上与对比样强度相当或高于对比样，拉伸20％后的强度至少高于对比样16％，80℃的热剥离力至少高于对比样的45％。且对比样存在高温高湿(85℃、85％RH)或水煮下分层或黄变问题，而实施例则既不分层又无黄变问题。因此，实施例1和2中的配方，除了能应用于普通3C电池软包装外，还能应用于使用环境更为苛刻的动力电池，比对比样的使用的范围更加广泛。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种耐热双组分粘合剂组合物，包括主剂和固化剂，其特征在于，所述主剂包括按重量百分数计的如下组分：
所述固化剂包括按重量百分数计的如下组分：
异氰酸酯预聚体： 60～100％；
溶剂： 0～40％。
2.如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述聚酯树脂包括改性聚酯树脂、聚氨酯树脂、改性聚氨酯树脂中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述含氮环氧树脂包括YH-434、YH-434L或氮改性环氧树脂。
4.如权利要求3所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述氮改性环氧树脂的制备方法包括如下步骤：
将苯酚、二甲苯甲醛树脂在氮气氛中，由酸催化剂催化反应后，得到改性二甲苯甲酸树脂；
将所述改性二甲苯甲酸树脂与三(2,3-环氧丙基)异氰脲酸酯进行反应，得到所述含氮环氧树脂。
5.如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述助剂选自碳化二亚胺、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、T890中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述异氰酸酯预聚体为L75、N3390、D-110N中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物，其特征在于，所述溶剂为乙酸乙酯。
8.一种如权利要求1所述的耐热双组分粘合剂组合物的制备方法，其特征在于，所述主剂的制备方法包括如下步骤：
将聚酯树脂、含氮环氧树脂溶解于溶剂中，加入助剂，进行熟化，检验产物的固含量至30％后，出料；
所述固化剂的制备方法包括如下步骤：
将异氰酸酯预聚体和溶剂混匀即可。
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