CN109913161B - 一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用 - Google Patents

一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN109913161B
CN109913161B CN201811103451.2A CN201811103451A CN109913161B CN 109913161 B CN109913161 B CN 109913161B CN 201811103451 A CN201811103451 A CN 201811103451A CN 109913161 B CN109913161 B CN 109913161B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resin
glue
reaction
styrene
diaphragm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811103451.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109913161A (zh
Inventor
方旺胜
李智鹏
倪胜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tuodi Chemical Shanghai Co ltd
Original Assignee
Tuodi Chemical Shanghai Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tuodi Chemical Shanghai Co ltd filed Critical Tuodi Chemical Shanghai Co ltd
Publication of CN109913161A publication Critical patent/CN109913161A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109913161B publication Critical patent/CN109913161B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种胶水及其制备方法,所述胶水具有强粘接力、优秀的耐电解液性能和电化学稳定性。所述胶水应用于电池电芯时可以确保不降低电池的能量密度和不影响电池的电化学性能的同时,能够有效解决隔膜收缩或者正负极极片错位时所形成的短路问题,并且在电池老化后仍然具有好的保型性和粘接力,从而提高了电池的可靠性和安全性。本发明中还提供了所述胶水的应用及其用于电池电芯的方法,所述胶水用于固定电池电芯的隔膜,所述胶水通过热熔胶枪高温施胶工艺将电池电芯的隔膜粘接固定。

Description

一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用
技术领域
本发明涉及一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用,尤其涉及一种电池电芯的隔膜固定用的胶水。
背景技术
胶水是连接两种材料的中间体,种类繁多,主要以粘料、物理形态、硬化方法和被粘物材质来进行分类。常见的有瞬间胶、环氧树脂粘结类、厌氧胶水、UV胶水、热熔胶、压敏胶、乳胶类等。胶水的应用范围广泛,因此,具有优良性能的胶水、或者具有特殊功能的胶水,可以应用到多种技术领域。
锂离子电池是目前世界上最先进的商品化二次电池,随着各种电子产品和新能源汽车的迅猛发展,对锂离子电池的需求量呈现出井喷增长态势。随着锂离子电池产品经过30年的产业化发展,安全技术取得了长足的进步,有效的控制了电池内部副反应的发生,保证了电池的安全性,但是,随着锂离子电池的在消费和移动型电子产品上的使用越来越广泛,能量密度越来越高,近年来还是屡屡发生爆炸伤人或因安全隐患召回产品等事件,总结起来造成锂离子电池产品安全问题的主要原因有如下几个原因:1)电池材料问题,主要的电池材料包括正负极活性物质,隔膜,电解液和外壳等;2)生产工艺问题,电芯原材料由于生产工艺水平和后续工艺过程导致产品的一致性不良,杂质等缺陷所引起的产品的安全问题。3)电芯设计缺陷,安全性能降低,比如,关键部位没有绝缘胶带,隔膜设计没有留有余量或者余量不足,正负极容量比设计不合理,正负极活性物质面积比设计不合理,极耳长度设计不合理等。
目前在电池安全方面,最大的风险就是电池爆炸,而发生电池爆炸的主要原因归结于电池电芯内部短路,电池电芯外部短路和过充三种。
电池电芯的内部短路主要是指电芯的正负极之间短路,目前分析主要由于如下几个原因,1)正极铝箔和负极铜箔的毛刺穿破隔膜;2)锂原子的树枝状结晶穿破隔膜;3)隔膜的宽度或者余量不够,导致正负极短路;4)电池在高低温循环后,隔膜收缩导致正负极接触短路;5)电池在跌落过程中,正负极极片错位导致短路。
电池电芯的外部短路指的是电芯外部短路时,电子组件又未能切断回路,电芯内部会产生高热,造成部分电解液汽化,导致电池外壳撑大,一旦温度过高且高于135度时,由于隔离膜的细孔关闭率不够导致电池温度继续升高,会导致更多的电解液汽化,最后将电池外壳撑破,甚至将电池温度提高到使材料燃烧并爆炸。
电池过充主要引起极片上到处都是针状锂金属结晶,刺穿点到处都是,到处都在发生微短路,此时的短路和电池电芯内部短路发生的结果一样。
因此预防电池爆炸的重点是确保电芯的安全性能,预防电池的过充以及预防电芯的内部短路。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的是提供一种能够有效粘接固定隔膜,解决隔膜收缩或者正负极极片错位时形成的短路问题的胶水。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
根据本发明的第一个方面,提供了一种胶水,包括主体树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述主体树脂由如下成分组成:聚烯烃树脂、改性聚烯烃树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述聚烯烃树脂或所述改性聚烯烃树脂包括下列中的一种或多种:乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚丁二烯橡胶BR、无定型聚α烯烃树脂APAO、丙烯酸改性的聚烯烃、聚(乙烯-三氟氯乙烯)ECTEE、乙烯-醋酸丙烯共聚物EEA、乙烯-丙烯共聚物EPM、三元乙丙橡胶EPDM、乙丙橡胶EPR、乙烯-丙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物EPSAN、乙烯丙烯三元共聚物EPT、乙烯基乙基醚EVE、异丁烯-异戊二烯橡胶IIR、异戊二烯橡胶IR、马来酸酐改性的聚烯烃、改性聚丙烯M-PP、改性聚苯醚MPPO、改性聚苯乙烯MPS、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂MS、丁腈橡胶NBR、聚(丁二烯-丙烯腈)PBAN、丙烯-丁二烯橡胶PBR、聚(丁二烯-苯乙烯)PBS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、固体丁苯橡胶SBR、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、合成聚烯烃橡胶SPR、间规聚苯乙烯SPP、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述马来酸酐改性的聚烯烃,为一种或多种通式如下的马来酸酐改性的聚烯烃:
Figure GDA0001857170680000031
其中,化学式一中的m取值为0~100000,n取值为1~20000;或
Figure GDA0001857170680000032
其中,化学式二中的m取值为0~50000,n取值为1~100000;或
Figure GDA0001857170680000033
其中,化学式三中的x取值为0~50000,y取值为1~100000,n取值为1~1000000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物,为一种或多种通式如下的苯乙烯-马来酸酐共聚物:
Figure GDA0001857170680000034
其中,化学式四中的x取值为0~50000,y取值为1~100000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA,可以为一种或多种通式如下的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA:
Figure GDA0001857170680000035
其中,化学式九中的m取值为1~10000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述聚乙烯PE,可以为一种或多种通式如下的聚乙烯PE:
Figure GDA0001857170680000041
其中,化学式十中的x取值为1~100000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述聚丙烯PP,可以为一种或多种通式如下的聚丙烯PP:
Figure GDA0001857170680000042
其中,化学式十一中的n取值为1~120000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,还包括增粘树脂、粘度调节树脂、添加剂、附加功能树脂中的一种或者多种组成。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述增粘树脂包括天然系列树脂、合成系列树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述天然系列树脂包括松香、松香衍生物、萜烯树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述松香包括脂松香、妥尔油松香、木松香中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述松香衍生物包括氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述萜烯树脂包括α-萜烯树脂、β-萜烯树脂、萜烯酚醛树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述合成系列树脂包括C 5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、双环戊二烯DCPD树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂、缩合树脂、碳氢石油树脂、氢化石油树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述碳氢石油树脂,为化学结构式如下的碳氢石油树脂:
Figure GDA0001857170680000051
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述双环戊二烯DCPD树脂,为化学结构式如下的双环戊二烯DCPD树脂:
Figure GDA0001857170680000052
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述缩合树脂包括烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述增粘树脂在所述胶水中的质量比例为55%以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述粘度调节树脂包括石蜡、合成蜡、沙索蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或多种
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述粘度调节树脂在所述胶水中的质量比例为55%以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述粘度调节树脂的熔点为60~200℃。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述添加剂包括抗氧剂、炭黑、氧化铝粉末、二氧化钛粉末中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述抗氧剂包括酚类抗氧剂、含硫抗氧剂、含磷抗氧剂、含氮抗氧剂中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述抗氧剂包括四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述添加剂在所述胶水中的质量比例为5%以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述附加功能树脂包括液体树脂或者流体树脂,所述液体树脂或者流体树脂包括矿物油、异丁稀、聚丁二烯树脂、丁二烯均聚物和共聚物、马来酸酐-丁二烯均聚物、液体丁苯橡胶SBR中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述丁二烯均聚物和共聚物,为一种或多种通式如下的丁二烯均聚物和共聚物:
Figure GDA0001857170680000061
其中,化学式七中的x取值为0~28,y取值为10~80,z取值为20~90。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述马来酸酐-丁二烯均聚物,为一种或多种通式如下的马来酸酐-丁二烯均聚物:
Figure GDA0001857170680000062
其中,化学式八中的x取值为1~30000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述附加功能树脂在所述胶水中的质量比例为25%以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,各成分在所述胶水中的质量比例分别如下:所述主体树脂为30~100%,所述增粘树脂为≤55%,所述粘度调节树脂为≤20%,所述添加剂为≤2%,所述附加功能树脂为≤20%。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述胶水在室温下是固体,80℃以上熔化成液体。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,是通过以下步骤制备而成:
升高反应设备的温度(S110);
向反应设备中投入主体树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S120);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S130)。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S110)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S110)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S120)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,是通过以下步骤制备而成:
升高反应设备的温度(S210);
向反应设备中投入主体树脂和添加剂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S220);
向反应设备中加入增粘树脂、粘度调节树脂、附加功能树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S230);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S240)。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S210)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S210)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S220)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S230)中,控制反应温度为80~250℃,真空度为-0.01MPa以下。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,控制所述步骤(S220)和所述步骤(S230)一共反应时间为48小时以内。
根据本发明的第二个方面,提供了一种胶水的制备方法,包括以下步骤:
升高反应设备的温度(S310);
向反应设备中投入主体树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S320);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S340)。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S320)中,还包括投入添加剂,
所述添加剂与所述主体树脂同时投入所述反应设备中。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,还包括以下步骤:
向反应设备中加入增粘树脂、粘度调节树脂、附加功能树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S330);
所述步骤(S330)在步骤(S320)结束后进行。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S310)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S310)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S320)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S330)中,控制反应温度为80~250℃,真空度为-0.01MPa以下。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,控制所述步骤(S320)和所述步骤(S330)一共反应时间为48小时以内。
根据本发明的第三个方面,本发明所述的胶水应用于电池电芯的隔膜固定上。
根据本发明的第三个方面的一种实施方式,所述电池电芯包括正极极片、隔膜、负极极片;
所述隔膜位于所述正极极片和所述负极极片之间,并且所述隔膜的宽度大于所述正极极片的宽度和所述负极极片的宽度,从而所述隔膜上宽于所述正极极片和所述负极极片的部分形成富余隔膜;
所述胶水涂于所述富余隔膜上,将所述富余隔膜粘接固定,并且与所述正极极片和所述负极极片均未接触。
根据本发明第三个方面的一种实施方式,所述电池电芯为锂离子电池电芯。
根据本发明第三个方面的一种实施方式,所述电池电芯为切片式、折叠式、绕卷式中的一种。
根据本发明的第四个方面,提供了本发明所述胶水应用于电池电芯的隔膜上的方法,包括,通过点胶设备将胶水进行点胶,以使得胶水涂于所述富余隔膜上。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,所述点胶设备为手动点胶设备、半自动点胶设备、全自动点胶设备中的一种。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备为热熔胶点胶设备。
根据本发明的一种实施方式,本发明所述胶水应用于电池电芯的隔膜上的方法,包括,由所述热熔胶点胶设备加热所述胶水使其熔化,将熔化后的胶水点胶于所述隔膜上的规定位置,冷却后由所述胶水固定所述隔膜。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备的出胶口温度为80~250℃。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备的点胶嘴的内径尺寸为0~5mm。
本发明的有益效果是提供了一种能够有效粘接固定隔膜,解决隔膜收缩或者正负极极片错位时形成的短路问题的胶水。
附图说明
图1是胶水制备步骤的一种实施方式示意图
图2是胶水制备步骤的另一种实施方式示意图;
图3是一种胶水的制备方法的示意图;
图4是胶水应用于电池电芯的隔膜上的示意图;
图5是胶水涂于绕卷式电池电芯的隔膜上的图片;
图6是绕卷式电池老化后的隔膜上的胶水的图片
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述,参考标号是指发明中的组件、技术,以便本发明的优点和特征在适合的环境下实现能更易于被理解。下面的描述是对本发明权利要求的具体化,并且与权利要求相关的其它没有明确说明的具体实现也属于权利要求的范围。
根据本发明的第一个方面,提供了一种胶水,包括主体树脂。
在该胶水中,该主体树脂的含量最高可以达到100%,意味着本发明的胶水可以仅仅包括了主体树脂,而无需其他成分。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述主体树脂可以由如下成分组成:聚烯烃树脂、改性聚烯烃树脂中的一种或多种。
即主体树脂可以是单独的聚烯烃树脂或改性聚烯烃树脂,也可以是聚烯烃树脂和改性聚烯烃树脂的混合。
根据本发明的一个实施方式,上述聚烯烃树脂和改性聚烯烃树脂混合时二者的比例可以例如是9:1、8:2、7:3、6:4、1:1、4:6、3:7、2:8、1:9等。
所述聚烯烃树脂及改性聚烯烃树脂与隔膜具有很好的兼容性,可以提高与隔膜的粘接力,同时具有很好的耐电解液性能和电化学稳定性。所述隔膜包括PE隔膜、PP隔膜、PET隔膜、复合隔膜或者其他新型隔膜。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述聚烯烃树脂或所述改性聚烯烃树脂可以包括下列中的一种或多种:乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚丁二烯橡胶BR、无定型聚α烯烃树脂APAO、丙烯酸改性的聚烯烃、聚(乙烯-三氟氯乙烯)ECTEE、乙烯-醋酸丙烯共聚物EEA、乙烯-丙烯共聚物EPM、三元乙丙橡胶EPDM、乙丙橡胶EPR、乙烯-丙烯-苯乙烯-丙烯腈共聚物EPSAN、乙烯丙烯三元共聚物EPT、乙烯基乙基醚EVE、异丁烯-异戊二烯橡胶IIR、异戊二烯橡胶IR、马来酸酐改性的聚烯烃、改性聚丙烯M-PP、改性聚苯醚MPPO、改性聚苯乙烯MPS、苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯树脂MS、丁腈橡胶NBR、聚(丁二烯-丙烯腈)PBAN、丙烯-丁二烯橡胶PBR、聚(丁二烯-苯乙烯)PBS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、固体丁苯橡胶SBR、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA、合成聚烯烃橡胶SPR、间规聚苯乙烯SPP、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述马来酸酐改性的聚烯烃,可以为一种或多种通式如下的马来酸酐改性的聚烯烃:
Figure GDA0001857170680000111
其中,化学式一中的m取值为0~100000,n取值为1~20000;或
Figure GDA0001857170680000112
其中,化学式二中的m取值为0~50000,n取值为1~100000;或
Figure GDA0001857170680000113
其中,化学式三中的x取值为0~50000,y取值为1~100000,n取值为0~25000。
所述化学式一中的m取值为0~100000,n取值为1~20000,主要的原因是考虑到后续工艺操作性,分子量需要小于5000000,这样的结构具有相对好的韧性,同时具有很好的耐电解液。
所述化学式二中的m取值为0~50000,n取值为1~100000,主要的原因是考虑到后续工艺操作性,分子量需要小于5000000,这样的结构具有相对好的韧性,同时具有很好的耐电解液。
所述化学式三中的x取值为0~50000,y取值为1~100000,主要的原因是考虑到后续工艺操作性,分子量需要小于5000000,这样的结构具有相对好的韧性,同时具有很好的耐电解液。
所述马来酸酐改性的聚烯烃的上述三种结构的树脂具有很好的粘接力,既具有很好的与非极性树脂粘接的官能团,又具有与极性树脂粘接力很好的官能团。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述苯乙烯-马来酸酐共聚物,可以为一种或多种通式如下的苯乙烯-马来酸酐共聚物:
Figure GDA0001857170680000121
其中,化学式四中的x取值为0~50000,y取值为1~100000。
所述化学式四中的x取值为0~50000,y取值为1~100000,主要的原因是考虑到后续工艺操作性,分子量需要小于5000000,这样的结构具有相对好的韧性,同时具有很好的耐电解液。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA,可以为一种或多种通式如下的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA:
Figure GDA0001857170680000122
其中,化学式九中的m取值为1~10000。
所述化学式九中的m取值为1~10000,是因为所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA分子量太小容易导致不耐电解液,分子量太大会导致粘度会特别高,后续点胶工艺不太好操作,考虑到后续工艺操作性,因此分子量在2000000以内,也就是m值的范围。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述聚乙烯PE,可以为一种或多种通式如下的聚乙烯PE:
Figure GDA0001857170680000123
其中,化学式十中的x取值为1~100000。
所述化学式十中的x取值范围是1~100000,所述聚乙烯PE可以是混合物,考虑到后续工艺操作性,分子量在2000000万以内,分子量太小容易导致不耐电解液,分子量太大会导致胶水粘度特别高,后续点胶工艺不太好操作,因此x的取值范围为1~100000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述聚丙烯PP,可以为一种或多种通式如下的聚丙烯PP:
Figure GDA0001857170680000131
其中,化学式十一中的n取值为1~120000。
所述化学式十一中的n取值为1~120000,所述聚丙烯PP可以是混合物,考虑到后续工艺操作性,分子量在5000000万以内,分子量太小容易导致不耐电解液,分子量太大会导致粘度特别高,后续点胶工艺不太好操作,因此建n的取值为1~120000。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,还可以包括增粘树脂、粘度调节树脂、添加剂、附加功能树脂中的一种或者多种组成。
所述增粘树脂与所述主体树脂具有很好的兼容性,同时可以大大提高对隔膜的粘接性;所述粘度调节树脂具有相对比较低的粘度,可以大大降低所述胶水的粘度,同时可以很好的解决所述胶水的操作性;所述添加剂具有多种作用,比如防止氧化、提高粘度等;所述附加功能树脂是指可以进一步改善所述胶水性能或具有特殊功能的树脂,比如能进一步降低所述胶水的粘度、或者其他具有特殊功能的树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述增粘树脂在所述胶水中的质量比例为55%以下。
即在该胶水中,该增粘树脂的含量最高可以达到55%,意味着本发明的胶水还可以包括其他成分,本发明的胶水也可以不含该增粘树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述增粘树脂可以包括天然系列树脂、合成系列树脂中的一种或多种。
即增粘树脂可以是单独的天然系列树脂或合成系列树脂,也可以是天然系列树脂和合成系列树脂的混合。
所述天然系列树脂是指原料都是天然产物,但是也需要经过聚合等工艺制备而得的树脂;所述合成系列树脂是指利用化工原料生产的树脂。
根据本发明的一个实施方式,上述天然系列树脂和合成系列树脂混合时二者的比例可以例如是1:9、2:8、3:7、4:6、1:1、6:4、7:3、8:2、1:9等。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述天然系列树脂可以包括松香、松香衍生物、萜烯树脂中的一种或多种。
即天然系列树脂可以是单独的松香或松香衍生物或萜烯树脂,也可以是松香和松香衍生物的混合,也可以是松香和萜烯树脂的混合,也可以是松香衍生物和萜烯树脂的混合,还可以是松香和松香衍生物和萜烯树脂的混合。
所述松香是最早用作增粘剂的天然材料之一,来源于松树分泌的天然树脂,具有粘接、密封和其他机械性作用,是重要的化工原料,广泛应用于肥皂、造纸、油漆、橡胶等行业。
由于松香酸的结构中含有双键和羧基,具有较强的反应活性,在光、热、氧条件下不稳定,表现出耐老化性能不好,耐候性不佳,容易产生变色等现象。因此,在松香或者改性松香的基础上通过化学反应得到所述松香衍生物。
萜烯是指生松脂或松根刨花、木材刨花经萃取、蒸馏所得的松节油或橙皮中提取的柠檬烯(二戊烯)。所述萜烯树脂是一些热塑性嵌段共聚物,具有色浅、低气味、高硬度、高附着力、抗氧化性和热稳定性好、相容性和溶解性好等优点,特别是在EVA系、SIS系、SBS系等热溶胶中具有优良的相容性和耐候性及增粘效果,其产品广泛应用于胶粘剂、接着剂、双面胶带、溶剂型胶水、书本装订版、色装、胶布、烯烃胶布、牛皮纸卡胶布、胶带标签、木工胶、压敏胶、热溶胶、密封胶、油漆和油墨及其它聚合物改质剂等方面。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述松香可以包括脂松香、妥尔油松香、木松香中的一种或多种。
即所述松香可以是单独的脂松香或妥尔油松香或木松香,也可以是脂松香和妥尔油松香的混合,也可以是脂松香和木松香的混合,也可以是妥尔油松香和木松香的混合,还可以是脂松香和妥尔油松香和木松香的混合。
根据生产来源不同,所述松香可以分为脂松香、妥尔油松香和木松香。脂松香是由松树分泌的油脂提炼,妥尔油松香是从造纸行业的副产物妥尔油中提取,木松香则是从松木中萃取获得。它们都是含有以松香酸为主的双键位置不同的单羧基异构体。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述松香衍生物可以包括氢化松香、歧化松香、聚合松香、酯化松香、马来酸化松香中的一种或多种。
所述氢化松香是一种重要的松香改性产品,具有抗氧性能好、脆性小、热稳定性高、颜色浅等特点,广泛应用于胶粘剂、合成橡胶、涂料、油墨、造纸、电子、食品等领域。
所述歧化松香是在催化剂存在下,借无机酸和热的作用,使松香的一部分被氧化,另一部分被还原,即发生了歧化反应所得的产物;歧化松香是脱氢松香酸(C19H27COOH)、二氢松香酸(C19H31COOH)和四氢松香酸(C19H33COOH)的混合物,分子量304。
所述聚合松香是用硫酸-氯化锌法先进新工艺加工而成,具有二聚体含量高、色泽浅、软化点高、不结晶、酸价高、热水溶物含量低、油溶性好、醋酸铅变色轻等特点。
所述酯化松香是指松香经过酯化反应得到的松香衍生物;所述马来酸化松香又称顺丁烯二酸松香酯,通常用于制造浅色的油基树脂漆,也用于制备油墨和用作增塑剂等。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述萜烯树脂可以包括α-萜烯树脂、β-萜烯树脂、萜烯酚醛树脂中的一种或多种。
即所述萜烯树脂可以是单独的α-萜烯树脂或β-萜烯树脂或萜烯酚醛树脂,也可以是α-萜烯树脂和β-萜烯树脂的混合,也可以是α-萜烯树脂和萜烯酚醛树脂的混合,也可以是β-萜烯树脂和萜烯酚醛树脂的混合,还可以是α-萜烯树脂和β-萜烯树脂和萜烯酚醛树脂的混合。
所述α-萜烯树脂具有内聚力和附着力均衡、色浅、耐酸碱、低粘度、光稳定性优异等优点;
所述β-萜烯树脂是一种易溶于有机溶剂,不溶于乙醇和水的化学试剂,常常用作溶剂型SBS胶黏剂、氯丁胶黏剂、压敏胶和热熔胶的增黏树脂;
所述萜烯酚醛树脂是一种淡黄色透明脆性固体,具有粘接力强,无毒无臭,耐老化,耐稀酸、稀碱,耐热、耐光,电绝缘性强等良好性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述合成系列树脂包括C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、双环戊二烯DCPD树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂、缩合树脂、碳氢石油树脂、氢化石油树脂中的一种或多种。
石油树脂根据原料的不同分为脂肪族树脂(C5)、脂环族树脂(DCPD)、芳香族树脂(C9)、脂肪族/芳香族共聚树脂(C5/C9)及加氢石油树脂。C5加氢石油树脂、C9加氢石油树脂;石油树脂因来源为石油衍生物而得名,它具有酸值低,混溶性好,耐水、耐乙醇和耐化学品等特性,对酸碱具有化学稳定,并有调节粘性和热稳定性好的特点。石油树脂一般不单独使用,而是作为促进剂、调节剂、改性剂和其它树脂一起使用。
所述古马隆-茚树脂是由干馏煤得到的煤焦油经过蒸馏而得的产物,除去沥青后得到茚的组分,利用阳离子聚合后得到。由于煤焦油中成分复杂,得到的茚组分中含有苯乙烯、茚、古马隆等多种化合物,聚合时往往使用较多的催化剂,从而造成树脂的颜色较深,通过加氢等方法可以改善。
所述苯乙烯系列树脂是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料。用作汽车工业材料、建筑材料、木材代用品,并用于制安全帽、旅行箱、用具壳体、泡沫塑料等。
所述缩合树脂是指经过缩合反应得到的树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述不饱和碳氢石油树脂,可以为化学结构式如下的不饱和碳氢石油树脂:
Figure GDA0001857170680000161
该结构的所述不饱和碳氢石油树脂具有很好的粘接力
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述双环戊二烯DCPD树脂,可以为化学结构式如下的双环戊二烯DCPD树脂:
Figure GDA0001857170680000171
该结构的所述双环戊二烯DCPD树脂具有很好的粘接力
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述缩合树脂包括烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或多种。
即所述缩合树脂可以是单独的烷基酚醛树脂或二甲苯树脂,也可以是烷基酚醛树脂和二甲苯树脂的混合。
所述烷基酚醛树脂利用烷基酚,以及常用的有叔丁基、叔辛基、壬基酚与醛类物质缩聚反应得到。所述二甲苯树脂则是采用二甲苯在酸性条件下与甲醛反应所得的聚合物,其中反应活性最高的是间二甲苯;二甲苯树脂结构复杂,由具有多种结构的复合物组成。由于烷基酚醛树脂中含有酚羟基,而二甲苯树脂中含有较多的醚键,因此这两种树脂都有较高的极性。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述粘度调节树脂在所述胶水中的质量比例为55%以下。
即在该胶水中,该粘度调节树脂的含量最高可以达到55%,意味着本发明的胶水还可以包括其他成分,本发明的胶水也可以不含该粘度调节树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述粘度调节树脂可以包括石蜡、合成蜡、沙索蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或多种。
即所述粘度调节树脂可以是单独的石蜡或沙索蜡或聚乙烯蜡或聚丙烯蜡,也可以是石蜡和沙索蜡的混合,也可以是石蜡和聚乙烯蜡的混合,也可以是石蜡和聚丙烯蜡的混合,也可以是沙索蜡和聚乙烯蜡的混合,也可以是沙索蜡和聚丙烯蜡的混合,也可以是聚乙烯蜡和聚丙烯蜡的混合,还可以是石蜡和沙索蜡和聚乙烯蜡的混合,还可以是石蜡和沙索蜡和聚丙烯蜡的混合,还可以是石蜡和聚乙烯蜡和聚丙烯蜡的混合,还可以是沙索蜡和聚乙烯蜡和聚丙烯蜡的混合,还可以是石蜡和沙索蜡和聚乙烯蜡和聚丙烯蜡的混合。
所述石蜡又称晶形蜡,是碳原子数约为18~30的烃类混合物,主要组分为直链烷烃(约为80%~95%),还有少量带个别支链的烷烃和带长侧链的单环环烷烃(两者合计含量20%以下)。石蜡是从原油蒸馏所得的润滑油馏分经溶剂精制、溶剂脱蜡或经蜡冷冻结晶、压榨脱蜡制得蜡膏,再经脱油,并补充精制制得的片状或针状结晶。
所述合成蜡由合成烃的低分子量聚乙烯及其衍生物,非希尔一特罗甫希蜡及其衍生物组成。
所述沙索蜡是具有较短侧链的长链脂肪族烃,与石蜡或微晶蜡的结构类似;具有比石蜡更好的电性能、更高的熔点和硬度、更窄的馏分;在光泽方面可取代巴西棕榈蜡,用于各种塑料的内、外润滑剂以及生产杜洛克松蜡等,用途广泛。
所述聚乙烯蜡(PE蜡),又称高分子蜡,因其优良的耐寒性、耐热性、耐化学性和耐磨性而得到广泛的应用;正常生产中,这部分蜡作为添加剂可直接加到聚烯烃加工中,它可以增加产品的光泽和加工性能;作为润滑剂,其化学性质稳定、电性能良好。聚乙烯蜡与聚乙烯、聚丙烯、聚蜡酸乙烯、乙丙橡胶、丁基橡胶相溶性好,能改善聚乙烯、聚丙烯、ABS的流动性和聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯的脱模性;与PVC和其它的外部润滑剂相比,聚乙烯蜡具有更强的内部润滑作用。
所述聚丙烯蜡(PP蜡)又称低分子量聚丙烯蜡,PP蜡具有熔点高、熔融度低、润滑性、分散性好的特点,是当前聚烯烃加工的优良助剂,它具有实用性高、用途广等优点。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述石蜡的主要成分,可以为化学结构式如下的石蜡:
Figure GDA0001857170680000181
该结构的所述石蜡可以降低胶水的粘度。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述粘度调节树脂的熔点可以为60~200℃。
由于电池使用过程中会发热,高温的时候可能会达到60℃以上,因此粘度调节树脂的熔点需要高于60℃,同时考虑到后续点胶工艺,熔点需要在200℃以下,
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述添加剂在所述胶水中的质量比例为5%以下。
即在该胶水中,该添加剂的含量最高可以达到5%,意味着本发明的胶水还可以包括其他成分,本发明的胶水也可以不含该添加剂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述添加剂可以包括抗氧剂、炭黑、氧化铝粉末、二氧化钛粉末中的一种或多种。
所述抗氧剂的添加可以防止本发明的胶水的氧化,从而阻止所述胶水的老化,并延长其使用寿命;所述炭黑、氧化铝粉末、二氧化钛粉末的添加可以提高所述胶水的粘度。
所述炭黑是一种无定形碳,轻、松而极细的黑色粉末,表面积非常大。
所述氧化铝粉末的生产工艺越来越高,已经可以生产1微米以下的氧化铝粉,可以添加到树脂中,提高树脂的粘度或硬度。
所述二氧化钛粉末是一种白色无机颜料,具有无毒、颜色雪白、最佳的不透明性、最佳白度和光亮度,被认为是现今世界上性能最好的一种白色颜料。具有粘附力强,不易起化学变化等特点;广泛应用于涂料、塑料、造纸、印刷油墨、化纤、橡胶、化妆品等工业。它的熔点很高,也被用来制造耐火玻璃,釉料,珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述抗氧剂可以包括酚类抗氧剂、含硫抗氧剂、含磷抗氧剂、含氮抗氧剂中的一种或多种。
所述抗氧剂还包括含其他官能团的抗氧剂。
所述抗氧剂通过捕捉过氧自由基来阻止或抑制链引发反应和链增长反应,从而终止自由基链式反应。达到防止氧化的目的。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述抗氧剂可以包括四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚中的一种或多种。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯,可以为化学结构式如下的四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯:
Figure GDA0001857170680000201
该结构的所述四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯,可以为化学结构式如下的3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯:
Figure GDA0001857170680000202
该结构的所述3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯,可以为化学结构式如下的亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯:
Figure GDA0001857170680000203
该结构的所述亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯,可以为化学结构式如下的双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯:
Figure GDA0001857170680000211
该结构的所述双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述硫代二丙酸双十八醇酯,可以为化学结构式如下的硫代二丙酸双十八醇酯:
Figure GDA0001857170680000212
该结构的所述硫代二丙酸双十八醇酯可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼,可以为化学结构式如下的双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼:
Figure GDA0001857170680000213
该结构的所述双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮,可以为化学结构式如下的1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮:
Figure GDA0001857170680000221
该结构的所述1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯),可以为化学结构式如下的季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯):
Figure GDA0001857170680000222
该结构的所述季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚,可以为化学结构式如下的4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚:
Figure GDA0001857170680000223
该结构的所述4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚可以提高胶水的耐老化性能和抗氧化性能。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述附加功能树脂在所述胶水中的质量比例为25%以下。
由此可见,在该胶水中,该添加剂的含量最高可以达到25%,意味着本发明的胶水还可以包括其他成分,本发明的胶水也可以不含该附加功能树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述附加功能树脂可以包括液体树脂或者流体树脂,所述液体树脂或者流体树脂包括矿物油、异丁稀、聚丁二烯树脂、丁二烯均聚物和共聚物、马来酸酐-丁二烯均聚物、液体丁苯橡胶SBR中的一种或多种。
所述附加功能树脂是指可以进一步改善所述胶水性能或具有特殊功能的树脂,比如能进一步降低所述胶水的粘度、或者其他具有特殊功能的树脂。
所述液体树脂是指为液态的树脂,具有流动性;
所述流体树脂是液体树脂的统称,可以是低粘度的液体,也可以是高粘度的粘稠态,但具有液体树脂的流动性。
所述矿物油是由石油所得的精炼液态烃的混合物,主要为饱和的环烷烃与链烷烃混合物;原油经常压和减压分馏、溶剂抽提和脱蜡,加氢精制而得。它是一种无色半透明油状液体,无或几乎无荧光,冷时无臭、无味,加热时略有石油样气味,不溶于水、乙醇,溶于挥发油,混溶于多数非挥发性油。
所述异丁烯是重要的化工原料,主要用于制备丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯腈、抗氧剂、叔丁酚、叔丁基醚等。
所述聚丁二烯树脂是利用聚丁二烯链中的双键与不饱和羧酸进行加成反应制得的树脂。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述丁二烯均聚物和共聚物,可以为一种或多种通式如下的丁二烯均聚物和共聚物:
Figure GDA0001857170680000231
其中,化学式七中的x取值为0~28,y取值为10~80,z取值为20~90。
所述化学式七中的x取值为0~28,y取值为10~80,z取值为20~90,大的分子量具有很好的柔韧性和粘接力,小的分子量的柔韧性好,但是粘接力一般。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,例如,所述马来酸酐-丁二烯均聚物,可以为一种或多种通式如下的马来酸酐-丁二烯均聚物:
Figure GDA0001857170680000241
其中,化学式八中的x取值为1~30000。
所述化学式八中的x取值为1~30000,该结构具有很好的粘接力,对极性和非极性基材都具有很好的粘接力。考虑到后续工艺操作性,分子量在5000000万以内,分子量太大会导致施胶比较难,分子量低了耐电解液性能不好。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,各成分在所述胶水中的质量比例分别如下:所述主体树脂为30~100%,所述增粘树脂为≤55%,所述粘度调节树脂为≤20%,所述添加剂为≤2%,所述附加功能树脂为≤20%。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,其中,所述胶水在室温下是固体,80℃以上熔化成液体。
由此可以看出,所述胶水的熔化的最低温度是80℃。因此,在实际应用中所述胶水室温下为固体可以保证点胶后具有更好的稳定性和保型性,80℃以上熔化成液体,方便实际应用中的点胶工艺。
图1是胶水制备步骤的一种实施方式示意图。下面结合图1进行具体说明:
根据本发明第一个方面的一种实施方式,如图1所示,是通过以下步骤制备而成:
升高反应设备的温度(S110);
向反应设备中投入主体树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S120);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S130)。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S110)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
由此可以看出,所述反应设备可以是单独的单轴高速分散反应釜或多轴高速分散反应釜或捏合机或动力混合机。
所述单轴高速分散反应釜,是一种具有仅仅具有单个搅拌轴,但是搅拌轴上有2个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述多轴高速分散反应釜,是一种具有两个或者更多的搅拌轴,每个搅拌轴上有1个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述捏合机,是一种特殊的混合搅拌设备,最常用的是采用两个Σ桨叶,采用并排相切差速型排列,即一个搅拌桨的速度快,一个搅拌桨的速度慢,以便于产生剪切力,不同的桨速使得混炼的物料能够迅速剪切,从而使物料能够混合均匀。
所述动力混合机,是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械设备。在混合的过程中,还可以增加物料接触表面积,以促进化学反应;还能够加速物理变化。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S110)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
这样可以保证所述反应设备的温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S120)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。同时时间不能太长,否则材料容易在高温下氧化,抽真空可以使得材料混合的更均匀。
图2是胶水制备步骤的另一种实施方式示意图。下面结合图2进行具体说明:
根据本发明第一个方面的一种实施方式,如图2所示,是通过以下步骤制备而成:
升高反应设备的温度(S210);
向反应设备中投入主体树脂和添加剂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S220);
向反应设备中加入增粘树脂、粘度调节树脂、附加功能树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S230);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S240)。
由于主体树脂粘度相对比较高,添加剂一般是粉末的,需要先在高温下搅拌均匀,由于增粘树脂、粘度调节树脂和附加功能树脂的粘度相对较低,因此后面加入会比较容易搅拌均匀。同时时间不能太长,否则材料容易在高温下氧化,抽真空可以使得材料混合的更均匀。所述完全反应至形成均匀澄清的液体是指,反应完全后是可以看到很澄清,没有看得见的颗粒,或者块状物质,材料非常均匀。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S210)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
所述单轴高速分散反应釜,是一种具有仅仅具有单个搅拌轴,但是搅拌轴上有2个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述多轴高速分散反应釜,是一种具有两个或者更多的搅拌轴,每个搅拌轴上有1个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述捏合机,是一种特殊的混合搅拌设备,最常用的是采用两个Σ桨叶,采用并排相切差速型排列,即一个搅拌桨的速度快,一个搅拌桨的速度慢,以便于产生剪切力,不同的桨速使得混炼的物料能够迅速剪切,从而使物料能够混合均匀。
所述动力混合机,是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械设备。在混合的过程中,还可以增加物料接触表面积,以促进化学反应;还能够加速物理变化。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S210)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
这样可以保证所述反应设备的温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S220)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。同时时间不能太长,否则材料容易在高温下氧化,抽真空可以使得材料混合的更均匀。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,所述步骤(S230)中,控制反应温度为80~250℃,真空度为-0.01MPa以下。
温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。抽真空可以使得材料混合的更均匀。
根据本发明第一个方面的一种实施方式,控制所述步骤(S220)和所述步骤(S230)一共反应时间为48小时以内。
一共反应时间为48小时以内是由于胶水在高温下时间太长容易被氧化。
优选地,控制所述步骤(S220)和所述步骤(S230)一共反应时间为12小时以内。
图3是一种胶水的制备方法的示意图。下面结合图3进行具体说明:
根据本发明的第二个方面,如图3所示,提供了一种胶水的制备方法,包括以下步骤:
升高反应设备的温度(S310);
向反应设备中投入主体树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S320);
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S340)。
根据本发明的一种实施方式,所述步骤(S320)中,还包括投入添加剂,
所述添加剂与所述主体树脂同时投入所述反应设备中。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,还包括以下步骤:
向反应设备中加入增粘树脂、粘度调节树脂、附加功能树脂,充分搅拌,抽真空至反应均匀(S330);
所述步骤(S330)在步骤(S320)结束后进行。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S310)中,所述反应设备为单轴高速分散反应釜、多轴高速分散反应釜、捏合机、动力混合机中的一种。
所述单轴高速分散反应釜,是一种具有仅仅具有单个搅拌轴,但是搅拌轴上有2个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述多轴高速分散反应釜,是一种具有两个或者更多的搅拌轴,每个搅拌轴上有1个或者更多的搅拌桨,在高速分散的过程中,搅拌桨会加速搅拌和分散,使得搅拌更均匀。
所述捏合机,是一种特殊的混合搅拌设备,最常用的是采用两个Σ桨叶,采用并排相切差速型排列,即一个搅拌桨的速度快,一个搅拌桨的速度慢,以便于产生剪切力,不同的桨速使得混炼的物料能够迅速剪切,从而使物料能够混合均匀。
所述动力混合机,是利用机械力和重力等,将两种或两种以上物料均匀混合起来的机械设备。在混合的过程中,还可以增加物料接触表面积,以促进化学反应;还能够加速物理变化。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S310)中,所述反应设备的温度升至80℃以上。
这样可以保证所述反应设备的温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S320)中,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下。
温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。同时时间不能太长,否则材料容易在高温下氧化,抽真空可以使得材料混合的更均匀。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,所述步骤(S330)中,控制反应温度为80~250℃,真空度为-0.01MPa以下。
温度高于最低原材料的熔点,确保原材料在熔融的状态下搅拌,会分散更好。抽真空可以使得材料混合的更均匀。
根据本发明第二个方面的一种实施方式,控制所述步骤(S320)和所述步骤(S330)一共反应时间为48小时以内。
一共反应时间为48小时以内是由于胶水在高温下时间太长容易被氧化。
优选地,控制所述步骤(S220)和所述步骤(S230)一共反应时间为12小时以内。
下面结合表一到表三的实施例进行说明,所述表一到表三的实施例中涉及到的各成分百分数均为占所述胶水的质量比例。
表一示出了实施例1-6中各胶水所含成分及其质量比例的相关信息。
表一
Figure GDA0001857170680000291
Figure GDA0001857170680000301
Figure GDA0001857170680000311
下面结合表一对具体实施方式进行说明。
实施例1:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
50%的主体树脂、31%的增粘树脂、13%的粘度调节树脂、5%的附加功能树脂和1%的添加剂;
所述主体树脂包括25%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和25%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS;所述增粘树脂为碳氢石油树脂;所述粘度调节树脂为合成蜡;所述附加功能树脂为聚丁二烯树脂;所述添加剂为抗氧剂;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS的型号为D1161,来自于KratonCorporation公司;
所述聚丁二烯树脂的型号为Ricon 150,来自于Cray Valley公司;
所述碳氢石油树脂的型号为WINGTACK 7850,来自于Cray Valley公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述抗氧剂的型号为1010,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高单轴高速分散反应釜的温度为80℃;
向所述单轴高速分散反应釜中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为80℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
向所述单轴高速分散反应釜中投入聚丁二烯树脂、碳氢石油树脂和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在80℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为42小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例2:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
50%的主体树脂、34.5%的增粘树脂、15%的粘度调节树脂、0.5%的添加剂;
所述主体树脂包括20%的烯烃嵌段共聚物和30%的聚烯烃弹性体;所述增粘树脂为氢化石油树脂;所述粘度调节树脂为聚乙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述烯烃嵌段共聚物的型号为9807,来自于Dow公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为GA1900,来自于Dow公司;
所述氢化石油树脂的型号为H5-1001,来自于恒河材料科技股份有限公司;
所述聚乙烯蜡的型号为A-C 9,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为412S,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高多轴高速分散反应釜的温度为100℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入烯烃嵌段共聚物,聚烯烃弹性体和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为160℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入氢化石油树脂和聚乙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在160℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例3:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
33%的主体树脂、25%的增粘树脂、20%的粘度调节树脂、2%的添加剂、20%的附加功能树脂;
所述主体树脂包括15%的聚丙烯PP聚合物和18%的无定型聚α烯烃树脂APAO;所述增粘树脂为C5/C9石油树脂;所述粘度调节树脂包括10%的合成蜡和10%的聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;所述附加功能树脂包括10%的液体丁苯橡胶SBR和10%的马来酸酐-丁二烯均聚物;
所述聚丙烯PP聚合物的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.出光公司;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述液体丁苯橡胶SBR的型号为Ricon 181,来自于Cray Valley公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司;
所述C5/C9石油树脂的型号为A-100,来自于Cray Valley公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1726,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高多轴高速分散反应釜的温度为120℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入无定型聚α烯烃树脂APAO、聚丙烯PP聚合物和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为170℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入马来酸酐-丁二烯均聚物、液体丁苯橡胶SBR、C5/C9石油树脂,合成蜡和聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在170℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例4:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
50%的主体树脂、35%的增粘树脂、3%的添加剂、12%的粘度调节剂;
所述主体树脂包括40%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA和10%的马来酸酐改性的聚烯烃;所述增粘树脂为碳氢石油树脂;所述添加剂为抗氧剂;所述粘度调节树脂为聚乙烯蜡;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述马来酸酐改性的聚烯烃的型号为NE072E,来自于Mitsui Chemicals公司;
所述碳氢石油树脂的型号为W-100,来自于Cray Valley公司;
所述聚乙烯蜡的型号为A-C 9,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1076,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为130℃;
向所述捏合机中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、马来酸酐改性的聚烯烃和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为170℃,抽真空至-0.1MPa,反应时间为3小时以使反应均匀;
向所述捏合机中投入碳氢石油树脂和聚乙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在170℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例5:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
34.5%的主体树脂、30%的增粘树脂、15%的粘度调节树脂、2%的添加剂、18.5%的附加功能树脂;
所述主体树脂包括20%的烯烃嵌段共聚物、9.5%的聚烯烃弹性体和5%的苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA;所述增粘树脂为双环戊二烯DCPD树脂;所述粘度调节树脂为合成蜡;所述添加剂为抗氧剂;所述附加功能树脂为马来酸酐-丁二烯均聚物;
所述烯烃嵌段共聚物的型号为9807,来自于Dow公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany公司;
所述苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA的型号为SMA 3000,来自于Cray Valley公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司;
所述双环戊二烯DCPD树脂的型号为HD 1100,来自于淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述抗氧剂的型号为168,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为120℃;
向所述捏合机中投入烯烃嵌段共聚物、聚烯烃弹性体、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为160℃,抽真空至-0.9MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
向所述捏合机中投入马来酸酐-丁二烯均聚物、双环戊二烯DCPD树脂和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在160℃,抽真空至-0.9MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例6:如表一所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
54%的主体树脂、20%的增粘树脂、20%的粘度调节树脂、1%的添加剂、5%的附加功能树脂;
所述主体树脂包括34%的无定型聚α烯烃树脂APAO和20%的苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS;所述增粘树脂为碳氢石油树脂;所述粘度调节树脂包括10%的合成蜡和10%的聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;所述附加功能树脂为矿物油;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS的型号为G1652,来自于Kraton公司;
所述矿物油的型号为LP 350,来自于KUKDONG Oil&Chemicals Co.,Ltd.公司;
所述碳氢石油树脂的型号为WINGTACK 7850,来自于Cray Valley公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1010,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为160℃;
向所述捏合机中投入无定型聚α烯烃树脂APAO、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为200℃,抽真空至-0.95MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
向所述捏合机中投入矿物油、碳氢石油树脂,聚丙烯蜡和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在150℃,抽真空至-0.95MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
表二示出了实施例7-12中各胶水所含成分及其质量比例的相关信息。
表二
Figure GDA0001857170680000361
Figure GDA0001857170680000371
Figure GDA0001857170680000381
下面结合表二对具体实施方式进行说明。
实施例7:如表二所示,本实施例所述胶水由100%的主体树脂组成,其中,所述主体树脂包括60%的聚丙烯PP聚合物、10%的马来酸酐改性的聚烯烃和30%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS;
所述聚丙烯PP聚合物的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.公司;
所述马来酸酐改性的聚烯烃的型号为NE072E,来自于Mitsui Chemicals公司;
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS的型号为D1161,来自于KratonCorporation公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高动力混合机的温度为160℃;
向所述动力混合机中投入聚丙烯PP聚合物、马来酸酐改性的聚烯烃和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS,充分搅拌,控制反应温度为200℃,抽真空至-0.95MPa,反应时间为3小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例8:如表二所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
80%的主体树脂和20%的附加功能树脂;
所述主体树脂包括60%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、10%的马来酸酐改性的聚烯烃和10%的固体丁苯橡胶SBR;所述附加功能树脂为马来酸酐-丁二烯均聚物;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述马来酸酐改性的聚烯烃的型号为NE072E,来自于Mitsui Chemicals公司;
所述固体丁苯橡胶SBR的型号为684D,来自于BASF公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高动力混合机的温度为120℃;
向所述动力混合机中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、马来酸酐改性的聚烯烃和固体丁苯橡胶SBR,充分搅拌,控制反应温度为160℃,抽真空至-0.2~-0.6MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述动力混合机中投入马来酸酐-丁二烯均聚物,充分搅拌,反应温度控制在160℃,抽真空至-0.6MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例9:如表二所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
50%的主体树脂、32%的增粘树脂和18%的粘度调节树脂;
所述主体树脂包括20%的烯烃嵌段共聚物和30%的聚烯烃弹性体;所述增粘树脂为碳氢石油树脂;所述粘度调节树脂为合成蜡;
所述烯烃嵌段共聚物的型号为9807,来自于Dow公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为AFFINITYTMGA 1900,来自于Dow公司;
所述碳氢石油树脂的型号为WINGTACK 7850,来自于Cray Valley公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高多轴高速分散反应釜的温度为120℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入烯烃嵌段共聚物,聚烯烃弹性体,充分搅拌,控制反应温度为150℃,抽真空至-0.3MPa,反应时间为2小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入碳氢石油树脂和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在150℃,抽真空至-1.0MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例10:如表二所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
65%的主体树脂、9%的增粘树脂、15%的粘度调节树脂、0.5%的添加剂、10.5%的附加功能树脂;
所述主体树脂包括40%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、15%的聚烯烃弹性体和10%的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS;所述增粘树脂为碳氢石油树脂;所述粘度调节树脂为合成蜡;所述添加剂为抗氧剂;所述附加功能树脂为马来酸酐-丁二烯均聚物;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany公司;
所述苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS的型号为D 1106J,来自于Kraton公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司;
所述碳氢石油树脂的型号为W-100,来自于Cray Valley公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol公司;
所述抗氧剂的型号为1076,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高单轴高速分散反应釜的温度为100℃;
向所述单轴高速分散反应釜中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚烯烃弹性体、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为140℃,抽真空至-0.1MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
向所述单轴高速分散反应釜中投入马来酸酐-丁二烯均聚物、碳氢石油树脂和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在140℃,抽真空至-1.0MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例11:如表二所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
83%的主体树脂和17%的粘度调节树脂;
所述主体树脂包括23%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、5%的无定型聚α烯烃树脂APAO、5%的聚烯烃弹性体、10%的马来酸酐改性的聚烯烃、10%的苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA和30%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS;所述粘度调节树脂包括12%的合成蜡和5%的聚丙烯蜡;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany公司;
所述马来酸酐改性的聚烯烃的型号为NE072E,来自于Mitsui Chemicals公司;
所述苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA的型号为SMA 3000,来自于Cray Valley公司;
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS的型号为D1161,来自于KratonCorporation公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高多轴高速分散反应釜的温度为100℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、无定型聚α烯烃树脂APAO、聚烯烃弹性体、马来酸酐改性的聚烯烃、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS,充分搅拌,控制反应温度为150℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入合成蜡和聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在150℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例12:如表二所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
99.5%的主体树脂和0.5%的添加剂;
所述主体树脂包括30%的乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、10%的聚丙烯PP聚合物、19.5%的无定型聚α烯烃树脂APAO、10%的马来酸酐改性的聚烯烃、30%的苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS;所述添加剂为抗氧剂;
所述乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA的型号为150W,来自于Dupont公司;
所述聚丙烯PP的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.公司;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述马来酸酐改性的聚烯烃的型号为NE072E,来自于Mitsui Chemicals公司;
所述苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS的型号为D1161,来自于KratonCorporation公司;
所述抗氧剂的型号为1010,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为100℃;
向所述动力混合机中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、聚丙烯PP聚合物、无定型聚α烯烃树脂APAO、马来酸酐改性的聚烯烃、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS和抗氧剂,充分搅拌,控制反应温度为150℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
表三示出了实施例12-17中各胶水所含成分及其质量比例的相关信息。
表三
Figure GDA0001857170680000431
Figure GDA0001857170680000441
实施例13:如表三所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
30%的主体树脂、20%的附加功能树脂、30%的增粘树脂、18%的粘度调节树脂和2%的添加剂;
所述主体树脂包括10%的聚丙烯PP聚合物、15%的无定型聚α烯烃树脂APAO、5%的聚烯烃弹性体;所述附加功能树脂包括10%的液体丁苯橡胶SBR、10%的马来酸酐-丁二烯均聚物;所述增粘树脂为双环戊二烯DCPD树脂;所述粘度调节树脂为聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述聚丙烯PP聚合物的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.出光公司;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany;
所述液体丁苯橡胶SBR的型号为Ricon 181,来自于Cray Valley公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司;
所述双环戊二烯DCPD树脂的型号为HD 1100,来自于淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1726,来自于天津利安隆新材料股份有限公司;
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为120℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入聚丙烯PP聚合物、无定型聚α烯烃树脂APAO、聚烯烃弹性体和抗氧剂;充分搅拌,控制反应温度为170℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入液体丁苯橡胶SBR、马来酸酐-丁二烯均聚物、双环戊二烯DCPD树脂和聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在170℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为8小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例14:如表三所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
23%的主体树脂、20%的增粘树脂、55%的粘度调节树脂和2%的添加剂;
所述主体树脂包括10%的无定型聚α烯烃树脂APAO、13%的聚烯烃弹性体;所述增粘树脂为氢化石油树脂;所述粘度调节树脂包括20%的聚乙烯蜡和35%的聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany公司;
所述氢化石油树脂的型号为H5-1001,来自于恒河材料科技股份有限公司;
所述聚乙烯蜡的型号为A-C 9,来自于Honeywell公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1726,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高单轴高速分散反应釜的温度为120℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入乙烯-醋酸乙烯共聚物EVA、无定型聚α烯烃树脂APAO、聚烯烃弹性体、马来酸酐改性的聚烯烃、苯乙烯-马来酸酐共聚物SMA和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS,充分搅拌,控制反应温度为150℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入合成蜡和聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在150℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为6小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例15:如表三所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
28%的主体树脂、55%的增粘树脂、16%的粘度调节树脂和1%的添加剂;
所述主体树脂包括20%的聚丙烯PP聚合物、8%的无定型聚α烯烃树脂APAO;所述增粘树脂包括20%的氢化石油树脂、35%的双环戊二烯DCPD树脂;所述粘度调节树脂为合成蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述聚丙烯PP聚合物的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.公司;
所述无定型聚α烯烃树脂APAO的型号为Vestoplast 828,来自于Evonic公司;
所述氢化石油树脂的型号为H5-1001,来自于恒河材料科技股份有限公司;
所述双环戊二烯DCPD树脂的型号为HD 1100,来自于淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述抗氧剂的型号为1010,来自于天津利安隆新材料股份有限公司。
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为120℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入聚丙烯PP聚合物,无定型聚α烯烃树脂APAO和抗氧剂、,充分搅拌,控制反应温度为160℃,抽真空至-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入氢化石油树脂、双环戊二烯DCPD树脂和合成蜡,充分搅拌,反应温度控制在160℃,抽真空至-0.5MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例16:如表三所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
40%的主体树脂、35%的增粘树脂、20%的粘度调节树脂和5%的添加剂;
所述主体树脂包括20%的聚丙烯PP聚合物、20%的聚烯烃弹性体;所述增粘树脂为双环戊二烯DCPD树脂;所述粘度调节树脂包括10%的聚乙烯蜡和10%的聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述聚丙烯PP聚合物的型号为L-MODU S901,来自于Idemitsu Kosan Co.,Ltd.出光公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为Vistamaxx 6102,来自于Exxonmobil ChemicalCompany公司;
所述双环戊二烯DCPD树脂的型号为HD 1100,来自于淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司;
所述聚乙烯蜡的型号为A-C 9,来自于Honeywell公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1726,来自于天津利安隆新材料股份有限公司;
所述抗氧剂的型号为1076,来自于天津利安隆新材料股份有限公司;
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为150℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入聚丙烯PP聚合物、聚烯烃弹性体和抗氧剂;充分搅拌,控制反应温度为250℃,抽真空至-0.5~-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入双环戊二烯DCPD树脂、聚乙烯蜡和聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在250℃,抽真空至-0.95MPa,反应时间为2小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
实施例17:如表三所示,本实施例所述胶水主要由以下成分组成:
50%的主体树脂、25%的附加功能树脂、4%的增粘树脂、20%的粘度调节树脂和1%的添加剂;
所述主体树脂包括25%的烯烃嵌段共聚物、25%的聚烯烃弹性体;所述附加功能树脂为马来酸酐-丁二烯均聚物;所述增粘树脂为双环戊二烯DCPD树脂;所述粘度调节树脂为15%的合成蜡和5%的聚丙烯蜡;所述添加剂为抗氧剂;
所述烯烃嵌段共聚物的型号为9807,来自于Dow公司;
所述聚烯烃弹性体的型号为AFFINITYTMGA 1900,来自于Dow公司;
所述马来酸酐-丁二烯均聚物的型号为Ricon 184MA6,来自于Cray Valley公司;
所述双环戊二烯DCPD树脂的型号为HD 1100,来自于淄博鲁华泓锦新材料股份有限公司;
所述合成蜡的型号为Sasolwax H1,来自于Sasol(Shell)公司;
所述聚丙烯蜡的型号为A-C 1660,来自于Honeywell公司;
所述抗氧剂的型号为1726,来自于天津利安隆新材料股份有限公司;
所述胶水是通过以下步骤制备而成的:
升高捏合机的温度为110℃;
向所述多轴高速分散反应釜中投入烯烃嵌段共聚物、聚烯烃弹性体和抗氧剂,控制反应温度为150℃,抽真空至-0.8MPa,反应时间为4小时以使反应均匀;
向所述多轴高速分散反应釜中投入双马来酸酐-丁二烯均聚物、双环戊二烯DCPD树脂、合成蜡、聚丙烯蜡,充分搅拌,反应温度控制在150℃,抽真空至-1.0MPa,反应时间为10小时以使反应均匀;
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料。
表四是对案例1-6样品进行综合性能测试的数据
表四
Figure GDA0001857170680000481
Figure GDA0001857170680000491
表五是对案例7-12样品进行综合性能测试的数据
表五
Figure GDA0001857170680000492
表六是对案例13-17样品进行综合性能测试的数据
表六
Figure GDA0001857170680000493
Figure GDA0001857170680000501
表四,表五和表六所列数据是对17个案例样品进行综合性能测试的结果,所述17个案例所用样品原料分别来源于上述实施例1-17中所述的胶水,其中,表四是对案例1-6中所述的胶水样品的测试数据,表五是对案例7-12中所述的胶水样品的测试数据,表六是对案例13-17中所述的胶水样品的测试数据,具体测试项目说明如下:
1)粘度测试,通过DV2TRV+Thermosel粘度计测试上述实施例1-12中所述胶水在180℃下的粘度,在此条件下粘度<200000cPs为合格产品;
2)表干时间,通过自制表干测试设备对上述实施例1-12中所述胶水进行点胶后表干时间进行测试,以证实本发明所述胶水点胶后的可行性。所述表干时间是指所述胶水暴露在大气环境里室温条件下固化过程中,用手指触摸表面,黏性消失,不黏手的时间,在此条件下表干时间<60s为合格产品;
3)剥离强度测试,所述剥离强度是指粘贴在一起的材料,从接触面进行单位宽度剥离时所需要的最大力,它反映材料的粘接强度。本次测试采用MTS Exceed E45试验机对上述实施例1-12中所述胶水分别在PET薄膜和PP薄膜上的剥离强度进行测试,并通过本发明所述的点胶工艺将所述胶水分别点胶到PET薄膜和PP薄膜上形成测试样品;初始阶段的测试是用来表征所述胶水对隔膜的粘接强度,并同时对粘接好的样品进行电解液老化后的剥离强度测试,以表征所述胶水在电池中对隔膜粘接的稳定性。
具体的测试条件为:初始阶段的测试是在大气环境下、室温条件下进行;电解液老化测试是将粘接好的样品放在85℃密闭环境中烘烤12小时,所用的电解液为酯类混合电解液。初始剥离强度>0.1N/mm、电解液老化后剥离强度>0.05N/mm时为合格产品。
如表四,表五和表六中的数据结果所示,所述案例中的样品各性能指标均满足要求,且在电解液老化测试后仍然显示出较好的粘接强度。本次测试说明本发明所述的胶水不仅在大气环境中常温条件下具有很好的粘接强度,而且具有优秀的耐电解液和电化学稳定性,使得在电池电解液老化后仍然保持较好的粘接强度,保证了电池电芯的可靠性和安全性。同时,本测试中将所述胶水应用到不用薄膜上进行测试,也说明了本发明中所述的胶水对不同薄膜具有很好的粘接强度,应用广泛。本测试中各样品在测试条件下具有较低的粘度,较好的流动性,因此具有较好的操作性。本测试中各样品很短的表干时间也表明本发明中所述的胶水具有很好的可行性。综上所述,本发明所述胶水具有强的粘接强度、优秀的耐电解液和电化学稳定性,各方面性能优良,具有广泛的应用前景。
如表四,表五和表六中的数据结果所示,其中,案例13所述的胶水的剥离强度最大,说明其粘接力表现最好。综合各方面数据,本发明所述胶水的各成分的优选质量比例如下:所述主体树脂为30~100%,所述增粘树脂为≤55%,所述粘度调节树脂为≤20%,所述添加剂为≤2%,所述附加功能树脂为为≤20%。
图4是胶水应用于电池电芯的隔膜上的示意图。下面结合图4进行说明。
根据本发明的第三个方面,本发明所述的胶水可以应用于电池电芯的隔膜固定上。如图4所示,包括正极极片41、隔膜43、负极极片42、胶水44,其中,
所述隔膜43在所述正极极片41和负极极片42之间,并且所述隔膜43的宽度大于所述正极极片41的宽度和所述负极极片42的宽度,从而所述隔膜43上宽于所述正极极片41和所述负极极片42的部分形成富余隔膜43a;
所述胶水44涂于所述富余隔膜43a上,并且与所述正极极片41和所述负极极片42均未接触。
所述隔膜43是一种经特殊成型的高分子薄膜,薄膜有微孔结构,可以让离子自由通过,而电子不能通过。如PE隔膜、PP隔膜、PET隔膜、复合隔膜或者其他新型隔膜等。
所述富余隔膜43a是指所述隔膜43上宽于所述正极极片41和所述负极极片42的部分,即所述隔膜43的尺寸大小要大于所述正极极片41和所述负极极片42的尺寸大小,并在放置于所述正极极片41和所述负极极片42之间时极片周围均留有一定宽度的所述隔膜43,宽出的这部分就是所述的富余隔膜43a;这样的目的是为了彻底的隔离所述正极极片41和所述负极极片42,从而防止所述正极极片41和所述负极极片42接触而发生的短路。
根据本发明第三个方面的一种实施方式,所述电池电芯可以为锂离子电池电芯。
所述电池电芯也可以为锂金属电池电芯、氢镍电池电芯等。
根据本发明第三个方面的一种实施方式,所述电池电芯可以为切片式、折叠式、绕卷式中的一种。
所述切片式电池电芯中的所述隔膜的每一层的四周均宽于所述正极极片和所述负极极片的四周,形成所述富余隔膜,所述胶水通过渗透作用将多层所述富余隔膜牢牢粘接。
所述折叠式电池电芯中的所述隔膜的每一个折叠平面的四周均宽于所述正极极片和所述负极极片的四周,形成所述富余隔膜,所述胶水通过渗透作用将多层所述富余隔膜牢牢粘接。
所述绕卷式电池电芯在卷绕后形成柱体,宽于极片宽度的所述隔膜仅在所述柱体两个端面露出,形成多层所述富余隔膜。所述胶水涂于所述绕卷式电池电芯的端面的所述隔膜上,即所述富余隔膜,所述胶水通过渗透作用将多层所述富余隔膜牢牢粘接。所述柱体是指一个多面体有两个面互相平行且大小相同,余下的每个相邻两个面的交线互相平行;所述柱体的两个端面是指柱体那两个相互平行且大小相同的平面。绕卷式电池电芯就是这样一种柱体,两个端面露出所述富余隔膜,所述隔膜其他部分均被卷入电池电芯内部。所述胶水涂于所述柱体两个端面的所述富余隔膜上,通过渗透作用将所述富余隔膜牢牢粘接。
根据本发明第三个方面的一种实施方式,例如,所述胶水可以在所述富余隔膜上可以为连续的Z字型形状、连续的波浪型,也可以为间断的线型、垂直于隔膜。也可以是其他形状,只要能够将所有所述富余隔膜牢牢粘接即可。
根据本发明的第四个方面,提供了本发明所述胶水应用于电池电芯的隔膜上的方法,包括,通过点胶设备将胶水进行点胶,以使得胶水涂于所述富余隔膜上。
在行业应用中,所有用于胶水的点,涂,喷,灌,洒的机器设备,都统称为点胶设备。点胶设备的应用十分广泛,它已经十分广泛到工业生产中涉及点胶工艺以及流体控制的任何工序。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,所述点胶设备可以为手动点胶设备、半自动点胶设备、全自动点胶设备中的一种。
所述点胶设备按操作方式的分类可以分为手动点胶设备、半自动点胶设备、全自动点胶设备。所述手动点胶设备即人工点胶。所述半自动点胶设备可设定手动和脚踏两种模式,可定量出胶,每次出胶量一致,操作简单。所述全自动点胶设备,其生产效率是人工点胶的几倍到十几倍。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备可以为热熔胶点胶设备。
由热熔胶点胶设备加热所述胶水使其熔化,将熔化后的胶水点胶于所述隔膜上的规定位置,冷却后由所述胶水固定所述隔膜。
所述热熔胶点胶设备是利用固态的热熔胶通过加热成熔融状态后接触空气遇冷表面再凝固的特性,进行胶水的点涂工作,主要有气压式点胶,螺杆挤出型点胶和喷射阀点胶三种设备,所有设备都必须在高温下点胶。
所述热熔胶点胶设备还可以是热熔胶枪。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备的出胶口温度为80~250℃。
由于本发明所述胶水在80℃以上熔化成液体,因此所述点胶设备的出胶口温度设置为80~250℃。
根据本发明第四个方面的一种实施方式,其中,所述点胶设备的点胶嘴的内径尺寸为0~5mm。
根据所述胶水应用的生产环境不同可调节不同的点胶嘴尺寸,比如根据电池电芯的大小来调节所需胶水的用量。点胶嘴的内径尺寸太小时胶水不容易喷出,太大时会导致胶水乱流或者胶水量过多,因此需要根据实际生产情况进行调节。
目前在电池安全方面,最大的风险就是电池爆炸,而传统电池电芯由于设计上的缺陷存在以下可能的原因导致内部短路,从而引起电池爆炸,例如:1)正极铝箔和负极铜箔的毛刺穿破隔膜;2)锂原子的树枝状结晶穿破隔膜;3)隔膜的宽度或者余量不够,导致正负极短路;4)电池在高低温循环后,隔膜收缩导致正负极接触短路;5)电池在跌落过程中,正负极极片错位导致短路。
因此,本发明所述的胶水将电池电芯中的隔膜进行固定,以解决上述问题。本发明所述的胶水固定隔膜的同时胶水不接触极片,这样可以确保不降低电池的能量密度以及不影响电池的电化学性能;所述胶水对隔膜的粘接固定可以有效的防止高低温变化时所述隔膜的收缩,从而防止正极极片和负极极片接触导致的短路;电池跌落的过程中会发生电极变形或者错位,所述胶水对隔膜的粘接固定可以有效的防止正负极短路,从而提高了电池的跌落性能。本发明所述的胶水还因为具有强的粘接强度、优秀的耐电解液和电化学稳定性,且能够对各种隔膜材料都具有很好的粘接力,如PE隔膜、PP隔膜、PET隔膜、复合隔膜或者其他新型隔膜等;所以所述胶水能够将隔膜牢牢粘接固定,同时保证了在电池老化后仍然具有好的保型性和粘接力,仍然能够很好的固定所述隔膜,从而提高了电池的可靠性和安全性。
即,本发明的有益效果是提供的一种胶水具有强粘接力、优秀的耐电解液性能和电化学稳定性。所述胶水应用于电池电芯时具有以下效果:1)所述胶水可以将电池电芯中的隔膜宽于电极的部分牢牢粘接固定,同时保证所述胶水未接触极片,这样可以确保不降低电池的能量密度以及不影响电池的电化学性能;2)所述胶水对隔膜的牢牢粘接固定可以有效的防止高低温变化时所述隔膜的收缩,从而防止正极极片和负极极片接触导致的短路;3)电池跌落的过程中会发生电极变形或者错位,所述胶水对隔膜的牢牢粘接固定可以有效的防止正负极短路,从而提高了电池的跌落性能;4)所述胶水的优秀的耐电解液性能和电化学稳定性能够保证在电池老化后仍然具有好的保型性和粘接力,仍然能够很好的固定所述隔膜,从而提高了电池的可靠性;5)所述胶水对各种隔膜材料都具有很好的粘接力,如PE隔膜、PP隔膜、PET隔膜、复合隔膜或者其他新型隔膜等。综上所述,所述胶水在电池电芯中的应用可以预防电池电芯的内部短路,提高电池的可靠性,提高电池的电化学性能,同时可以在电池里面长期使用而不影响电池的其他性能,并最终提高了电池的安全性能。
下面结合图5和图6进行具体说明,图5是本发明所述胶水涂于绕卷式电池电芯的隔膜上的图片,图6是绕卷式电池老化后的隔膜上的所述胶水的图片。
如图5所示,本发明所述的胶水在应用到绕卷式电池电芯的隔膜53上,即以连续的波浪形状涂于所述隔膜53的端面上,所述绕卷式电池电芯的正极极片和负极极片之间均有隔膜53,所述正极极片、所述隔膜53、所述负极极片绕卷后形成柱体,所述胶水54涂于所述柱体端面的隔膜上,通过渗透作用将所述隔膜牢牢粘接固定,如图5所示,所述胶水54具有很好的形状和固定效果。
所述绕卷式电池电芯经过高低温充放电循环500次后,电解液老化,如图6所示,所述胶水54仍然牢牢粘接在所述绕卷式电池电芯端面的所述隔膜53上没有脱落,所述隔膜53也没有分离,所述胶水54保持着很好的保型性和粘接力,具有很好的稳定性,说明本发明所述的胶水可以在电池里面长期使用而不影响电池的其他性能,进一步证明了所述胶水具有优秀的耐电解液和电化学稳定性,从而保证了电池的可靠性和安全性。
应该注意的是,上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

Claims (7)

1.一种胶水,所述胶水用于电池电芯中,用于固定电池电芯的隔膜,包括主体树脂,其特征在于,所述主体树脂由聚烯烃树脂、改性聚烯烃树脂中的一种或多种组成,还包括增粘树脂、粘度调节树脂、添加剂、附加功能树脂中的一种或者多种,各成分在胶水中的质量比例分别如下:所述主体树脂为30~100%,所述增粘树脂为≤55%,所述粘度调节树脂为≤20%,所述添加剂为≤2%,所述附加功能树脂为≤20%,所述胶水在室温下是固体,80℃以上熔化成液体;
所述聚烯烃树脂或所述改性聚烯烃树脂由以下与锂离子电池隔膜具有兼容性的树脂中选取:聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚丁二烯橡胶BR、无定型聚α烯烃树脂APAO、丙烯酸改性的聚烯烃、聚(乙烯-三氟氯乙烯)ECTEE、乙烯-丙烯共聚物EPM、异丁烯-异戊二烯橡胶IIR、异戊二烯橡胶IR、马来酸酐改性的聚烯烃、改性聚丙烯M-PP、改性聚苯乙烯MPS、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物;
所述增粘树脂包括下列合成系列树脂中的一种或多种:C5石油树脂、C9石油树脂、C5/C9石油树脂、双环戊二烯DCPD树脂、古马隆-茚树脂、苯乙烯系列树脂、缩合树脂、碳氢石油树脂、氢化石油树脂中的一种或多种;
所述粘度调节树脂包括石蜡、合成蜡、沙索蜡、聚乙烯蜡、聚丙烯蜡中的一种或多种,所述粘度调节树脂的熔点为60~200℃;
所述附加功能树脂包括液体树脂或者流体树脂,所述液体树脂或者流体树脂包括矿物油、异丁稀、聚丁二烯树脂、丁二烯均聚物和共聚物、马来酸酐-丁二烯均聚物、液体丁苯橡胶SBR中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的胶水,其特征在于,所述马来酸酐改性的聚烯烃,为一种或多种通式如下的马来酸酐改性的聚烯烃:
Figure FDA0003224594390000011
其中,化学式一中的m取值为0~100000,n取值为1~20000;
或,
Figure FDA0003224594390000021
其中,化学式二中的m取值为0~50000,n取值为1~100000;或
Figure FDA0003224594390000022
其中,化学式三中的x取值为0~50000,y取值为1~100000,n取值为0~25000,
所述聚乙烯PE,为一种或多种通式如下的聚乙烯PE:
Figure FDA0003224594390000023
其中,化学式十中的x取值为1~100000,
所述聚丙烯PP,为一种或多种通式如下的聚丙烯PP:
Figure FDA0003224594390000024
其中,化学式十一中的n取值为1~120000。
3.根据权利要求1所述的胶水,其特征在于,所述碳氢石油树脂,为化学结构式如下的碳氢石油树脂:
Figure FDA0003224594390000025
所述双环戊二烯DCPD树脂,为化学结构式如下的双环戊二烯DCPD树脂:
Figure FDA0003224594390000031
所述缩合树脂包括烷基酚醛树脂、二甲苯树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的胶水,其特征在于,所述添加剂包括抗氧剂、炭黑、氧化铝粉末、二氧化钛粉末中的一种或多种;
所述抗氧剂包括酚类抗氧剂、含硫抗氧剂、含磷抗氧剂、含氮抗氧剂中的一种或多种,包括四(3,5-二叔丁基-4-羟基)苯丙酸季戊四醇酯、3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷醇酯、亚磷酸三(2,4-二叔丁基苯)酯、双(2,4-二叔丁基苯基)季戊四醇二亚磷酸酯、硫代二丙酸双十八醇酯、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酰)肼、1,3,5-三(3,5-二叔丁基-4-羟基苄基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)三酮、季戊四醇四(3-月桂基硫代丙酸酯)、4,6-二(十二烷基硫甲基)邻甲酚中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的胶水,其特征在于,所述丁二烯均聚物和共聚物,为一种或多种通式如下的丁二烯均聚物和共聚物:
Figure FDA0003224594390000032
其中,化学式七中的x取值为0~28,y取值为10~80,z取值为20~90,所述马来酸酐-丁二烯均聚物,为一种或多种通式如下的马来酸酐-丁二烯均聚物:
Figure FDA0003224594390000033
其中,化学式八中的x取值为1~30000。
6.一种胶水的制备方法,所述胶水用于电池电芯中,用于固定电池电芯的隔膜,其特征在于,通过以下步骤制备而成:
升高反应设备的温度(S210);
向反应设备中投入主体树脂和添加剂,抽真空,充分搅拌至反应均匀,控制反应温度为80~250℃,控制反应时间为6小时以内,真空度为-0.01MPa以下(S220);
向反应设备中加入增粘树脂、粘度调节树脂、附加功能树脂,抽真空,充分搅拌至反应均匀(S230),控制反应温度为80~250℃,真空度为-0.01MPa以下;
所述步骤(S220)和所述步骤(S230)中,反应时间为48小时以内,
完全反应至形成均匀澄清的液体后,经过过滤,罐装出料(S240);
所述主体树脂由聚烯烃树脂、改性聚烯烃树脂中的一种或多种组成,所述聚烯烃树脂或所述改性聚烯烃树脂由以下与锂离子电池隔膜具有兼容性的树脂中选取:聚丙烯PP、聚乙烯PE、聚丁二烯橡胶BR、无定型聚α烯烃树脂APAO、丙烯酸改性的聚烯烃、异丁烯-异戊二烯橡胶IIR、异戊二烯橡胶IR、马来酸酐改性的聚烯烃、改性聚丙烯M-PP、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物SEBS、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物SIS、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物SBS、聚烯烃弹性体、烯烃嵌段共聚物。
7.胶水在电池电芯中的应用,其特征在于,将权利要求1-5中任意一项所述胶水用于固定位于正极极片和负极极片之间的隔膜;
由热熔胶点胶设备加热所述胶水使其熔化,将熔化后的胶水点胶于所述隔膜上的规定位置,冷却后由所述胶水固定所述隔膜。
CN201811103451.2A 2018-08-30 2018-09-20 一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用 Active CN109913161B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811003155 2018-08-30
CN2018110031555 2018-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109913161A CN109913161A (zh) 2019-06-21
CN109913161B true CN109913161B (zh) 2021-12-10

Family

ID=66959526

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811103451.2A Active CN109913161B (zh) 2018-08-30 2018-09-20 一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109913161B (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6887719B2 (ja) * 2019-07-29 2021-06-16 アイカ工業株式会社 ホットメルト組成物
CN110511703B (zh) * 2019-08-13 2022-02-08 拓迪化学(上海)有限公司 一种热熔胶及其应用
CN110437795B (zh) * 2019-08-13 2022-03-29 拓迪化学(上海)有限公司 一种热熔胶及其制备方法
CN110819199A (zh) * 2019-10-23 2020-02-21 湖南省辰波建设有限公司 一种全天候高亮交通标线及施工方法
CN114589900A (zh) * 2022-03-01 2022-06-07 君海管业(山东)有限公司 一种高粘合的pe修复内衬软管及其制作方法
CN114989744A (zh) * 2022-05-25 2022-09-02 东莞市胜昊新材料科技有限公司 电池电芯隔膜绝缘、低温快速的热压胶带及制备方法
CN115000629B (zh) * 2022-06-09 2024-04-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种涂层及包括该涂层的隔膜和电池
CN114976489B (zh) * 2022-07-01 2024-04-05 珠海冠宇电池股份有限公司 一种涂层及包括该涂层的隔膜和电池
WO2024060128A1 (zh) * 2022-09-22 2024-03-28 宁德新能源科技有限公司 电化学装置和电子装置
CN115785833B (zh) * 2022-11-22 2024-04-02 烟台德邦科技股份有限公司 一种氢燃料电池用密封材料及其制备方法
CN117004351A (zh) * 2023-05-30 2023-11-07 拓迪新材料(苏州)有限公司 一种用于激光模切的极片边缘保护用热熔胶及保护方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8124277B2 (en) * 2006-08-29 2012-02-28 Unitika Ltd. Binder for electrode formation, slurry for electrode formation using the binder, electrode using the slurry, rechargeable battery using the electrode, and capacitor using the electrode
EP2666837B1 (en) * 2011-01-18 2017-05-17 Mitsui Chemicals, Inc. Adhesive resin composition and hot-melt adhesive obtained therefrom
JPWO2017187904A1 (ja) * 2016-04-27 2018-05-17 Dic株式会社 ラミネート用接着剤組成物、積層体、及び二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
CN109913161A (zh) 2019-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109913161B (zh) 一种胶水及其制备方法以及胶水在电池电芯中的应用
CN109888161B (zh) 一种电极极片及电池电芯
CN110511703B (zh) 一种热熔胶及其应用
CN1289623C (zh) 热熔性粘合剂及其用途
CN102977615B (zh) 一种改性松香增粘树脂及其制备方法与应用
CN102575136A (zh) 电力设备用热熔粘合剂
CN110540818B (zh) 非反应型聚烯烃热熔胶、其制备方法及应用
US20220145142A1 (en) Hot melt composition
CN110734719A (zh) 改性热熔压敏胶及其制备方法
WO2006109441A1 (ja) 粘着付与剤および粘着付与樹脂エマルジョン
CN111051429B (zh) 热熔组合物以及密封材料
CN114350290B (zh) 耐低温胶及其制备方法和应用
JP6598967B2 (ja) アルカリ分散型ホットメルト粘着剤
CN104559860A (zh) 一种低温热熔胶
CN114525094A (zh) 一种耐高温食品袋粘接用热熔胶及其制备方法
CN112011298A (zh) 一种覆膜纸袋底部封口用压敏热熔胶及其制备方法
CN108441148B (zh) 一种高滚球初粘力热熔胶及其制备方法
CN102051140B (zh) 热传导性组合物
CN111647374A (zh) 一种改性eva热熔胶及其制备方法
JPH058955B2 (zh)
JPH0770403A (ja) 新規組成物および該組成物からなる粘接着剤、シーラント
CN117417726B (zh) Uv固化橡胶系压敏胶及其制备方法和应用
JP6775073B2 (ja) アルカリ分散型ホットメルト粘着剤
CN111386310A (zh) 热熔组合物
CN112300732B (zh) 一种热熔胶

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP03 Change of name, title or address
CP03 Change of name, title or address

Address after: 200120 first and second floors, No. 10, Lane 8666, Hunan highway, Pudong New Area, Shanghai

Patentee after: Tuodi Chemical (Shanghai) Co.,Ltd.

Address before: 201314 floors 1 and 2, No. 10, Lane 8666, Hunan highway, Pudong New Area, Shanghai

Patentee before: TUODI CHEMICAL (SHANGHAI) Co.,Ltd.