CN109651986A - 一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶 - Google Patents

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Abstract

本发明本公开了一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶及其制备方法，采用氨基改性SEBS，改性丁基橡胶和PIB多种橡胶共混改性，加以磷系阻燃剂以及超支化有机硅，有效提高密封胶的阻燃及高低温，耐冲击，耐酸碱等防护性能。

Description

一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶
技术领域
本发明专利涉及一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶。
背景技术
锂离子电池在市场应用很广泛，但是其外壳内部用的保护阻燃密封胶是其在出现危险后，最后一道保护屏障。
发明内容
本发明提供了一种能兼顾阻燃、耐高低温，耐酸碱性能的锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶。
一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶，配方为：
改性SEBS的质量百分比5-30%、
C5质量百分比5-12%、
丁基橡胶质量百分比4-30%、
PIB橡胶质量百分比4-30%、
四氯乙烯质量百分比40-60%、
磷酸三丁酯质量百分比0.1-3%、
阻燃剂IPPP质量百分比4-30%、
超支化有机硅质量百分比1-10%。
一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶制备方法，它包含如下步骤：
a.将四氯乙烯加入反应釜中搅拌；
b.将称量好的丁基橡胶，改性SEBS，C5加入反应釜中，搅拌10～60min；
c.将称量好的PIB橡胶加入反应釜中，搅拌10～60min；
d.将阻燃剂IPPP加入反应釜中搅拌，开通冷凝回流装置，升温至78～80℃；
e.将磷酸三丁酯加入反应釜中，升温至80～85℃；
f.保温30～60min；
g.加入超支化有机硅，搅拌10分钟。
所述改性SEBS为氨基改性SEBS。
所述超支化有机硅为超支化硅烷，其结构为：
通常情况下磷系阻燃剂和SEBS，PIB等非极性橡胶的相容性极差，要想得到阻燃级别V0，磷系阻燃剂的添加量很大，阻燃剂会有析出等问题。采用氨基改性SEBS改性丁基橡胶后，和PIB共混，加入磷系阻燃剂，使其阻燃性能大幅度。加入的氨基改性SEBS可以提高阻燃剂在丁基橡胶和PIB中的溶解度，从而达到阻燃V0级别，由于相容性极佳，耐高低温，耐酸碱性能也提升。加入超支化有机硅，比传统的增塑剂可以提高材料的耐低温性和耐高温性，在本体系中以球状的形式出现，使体系的内摩擦力由滑动摩擦变成滚动摩擦，提高体系的自由体积，降低体系的玻璃化温度，从而体系的耐低温性得到提升。同时此类型的超支化有机硅的分子量是传统增塑剂的十倍以上，永不析出，不会降低体系的耐高温性。有机硅有很好的耐化学性，用在本体系中可以提升耐电解质的性能，耐酸碱性能。此类有机硅还有大量的双键，可以适当的UV固化，固化后材料的力学性能可以进一步提升，主要表现在断裂伸长率。溶剂体系采用四氯乙烯，使得本溶剂胶在空气中不会燃烧，提高了本胶黏剂的使用安全性。
本发明采用氨基改性SEBS，改性丁基橡胶和PIB多种橡胶共混改性；采用磷系阻燃剂，达到离开火焰自动熄灭的效果，达到阻燃V0级别，具有良好的阻燃及高低温，耐冲击，耐酸碱等防护性能；采用超支化有机硅改善密封胶的耐低温性，使得其胶水在-40℃，有很好的弹性和粘结力。
具体实施方式
以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所做的修改或替换，均属于本发明的范围。
若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例1
步骤1：溶液的配备；
步骤2：消泡阻燃性能材料的加入。
所述步骤1可以通过如下分步骤实现：
A：将四氯乙烯100kg加入反应釜中搅拌；
B：将称量好的丁基橡胶，SEBS12kg，C5石油树脂2kg加入反应釜中，搅拌32min；
C：将称量好的PIB 2kg橡胶加入反应釜中，搅拌20min；
所述步骤2可以通过如下分步骤实现：
A：将阻燃剂IPPP2kg加入反应釜中搅拌，开通冷凝回流装置，升温至80℃；
B：将磷酸三丁酯0.67kg加入反应釜中，升温至85℃；
C：保温搅拌60min。
D:加入超支化有机硅0.4kg，搅拌10分钟。
最终产物冷却包装出料。
实施例2
步骤1：溶液的配备；
步骤2：消泡阻燃性能材料的加入。
所述步骤1可以通过如下分步骤实现：
A：将四氯乙烯100kg加入反应釜中搅拌；
B：将称量好的丁基橡胶，SEBS10kg，C5石油树脂2kg加入反应釜中，搅拌30min；
C：将称量好的PIB（分子量6万）2.3kg橡胶加入反应釜中，搅拌20min；
所述步骤2可以通过如下分步骤实现：
A：将阻燃剂IPPP2kg加入反应釜中搅拌，开通冷凝回流装置，升温至78℃；
B：将磷酸三丁酯0.67kg加入反应釜中，升温至85℃；
C：保温搅拌60min。
D:加入超支化有机硅0.4kg，搅拌10分钟。
最终产物冷却包装出料。
实施例3
步骤1：溶液的配备；
步骤2：消泡阻燃性能材料的加入。
所述步骤1可以通过如下分步骤实现：
A：将四氯乙烯100kg加入反应釜中搅拌；
B：将称量好的丁基橡胶，SEBS（可乐里4051）9kg，C5石油树脂2kg加入反应釜中，搅拌30min；
C：将称量好的PIB（分子量6万）2.3kg橡胶加入反应釜中，搅拌20min；
所述步骤2可以通过如下分步骤实现：
A：将阻燃剂IPPP2kg加入反应釜中搅拌，开通冷凝回流装置，升温至78℃；
B：将磷酸三丁酯0.67kg加入反应釜中，升温至85℃；
C：保温搅拌60min。
D:加入超支化有机硅0.3kg，搅拌10分钟。
最终产物冷却包装出料。
性能测试结果如下表：
参照上表，本发明的密封胶在兼顾到V0阻燃级别的基础上，其耐低温性能高于标，断裂伸长率、耐电解质、耐酸、耐碱等性能远高于标准1倍以上，对于锂离子电池内部用具有较好的保护作用。

Claims (6)

1.一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶，配方为：
改性SEBS的质量百分比5-30%、
C5质量百分比5-12%、
丁基橡胶质量百分比4-30%、
PIB橡胶质量百分比4-30%、
四氯乙烯质量百分比40-60%、
磷酸三丁酯质量百分比0.1-3%、
阻燃剂IPPP质量百分比4-30%、
超支化有机硅质量百分比1-10%。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶，其特征在于： 所述改性SEBS为氨基改性SEBS。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶，其特征在于： 超支化有机硅为超支化硅烷，其结构为： 。
4.一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶制备方法，它包含如下步骤：
a.将四氯乙烯加入反应釜中搅拌；
b.将称量好的丁基橡胶，SEBS，C5加入反应釜中，搅拌10～60min；
c.将称量好的PIB橡胶加入反应釜中，搅拌10～60min；
d.将阻燃剂IPPP加入反应釜中搅拌，开通冷凝回流装置，升温至78～80℃；
e.将磷酸三丁酯加入反应釜中，升温至80～85℃；
f.保温30～60min；
g.加入超支化有机硅，搅拌10分钟。
5.根据权利要求4所述的一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶制备方法，其 特征在于：所述改性SEBS为氨基改性SEBS。
6.根据权利要求5所述的一种锂离子电池外壳内部用的保护阻燃密封胶制备方法，其 特征在于：超支化有机硅为超支化硅烷，其结构为： 。
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EP1584654A1 (en) * 2004-04-06 2005-10-12 KRATON Polymers Research B.V. Butyl rubber based sealant
CN102977473A (zh) * 2012-12-19 2013-03-20 吴孟怀 防火密封胶泥
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薛磊 等: "超支化有机硅聚合物研究进展", 《有机硅材料》 *

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