CN110669459B - 高压变色压敏胶、其制备方法、胶带及所述高压变色压敏胶的应用 - Google Patents

高压变色压敏胶、其制备方法、胶带及所述高压变色压敏胶的应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了高压变色压敏胶、其制备方法、胶带及高压变色压敏胶的应用。上述的高压变色压敏胶，包括如下组分：丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂、引发剂、交联剂及发泡剂；高压变色压敏胶的制备方法为：将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取10%‑50%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温，反应第一预设时间；将剩余的第一混合料滴加至反应釜，保温反应第二预设时间，降温；将交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。本发明的高压变色压敏胶，可标识锂电池，防止跳过高压工序，保证锂电池性能。

Description

高压变色压敏胶、其制备方法、胶带及所述高压变色压敏胶的 应用
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，具体涉及高压变色压敏胶、其制备方法、胶带及所述高压变色压敏胶的应用。
背景技术
丙烯酸酯压敏胶是目前应用非常广泛，发展非常迅速的一类胶黏剂。与传统的橡胶型压敏胶相比，具有优良的压敏性、黏合性、抗氧化性、耐光性和耐老化性等优点。随着数码产品、电动汽车以及电动自行车的快速发展，锂电池需求量得到大幅增长，因此应用于锂电池行业的胶带具有很大的市场需求。
在锂电池的制备过程中，需要将胶水涂布于锂电池的基材上，然后再施加一道高压工序，这道高压工序如被工作人员遗忘，将会影响锂电池的性能。
发明内容
基于此，本发明有必要提供一种可标识锂电池，防止跳过高压工序，保证锂电池性能的高压变色压敏胶。
本发明还提供上述高压变色压敏胶的制备方法。
本发明还提供一种胶带。
本发明还提供上述高压变色压敏胶在锂电池制备过程中的应用。
为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：
一种高压变色压敏胶，包括如下组分：丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂、引发剂、交联剂及发泡剂。
上述的高压变色压敏胶，采用几种丙烯酸酯单体结合在一起，加上发泡剂后形成胶体，胶体涂布后内部形成中空的蓬松结构，外观为灰白色，经高压后胶体变得致密，形成深色的外观，从而形成变色胶体，锂电池的制备过程中可以根据胶体的颜色来判断是否已经过高压工序，从而可标识锂电池，防止跳过高压工序保；此过程中不会引入其他的物质，保证锂电池性能，降低成本。
其中一些实施例中，所述的高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯5-8份、丙烯酸丁酯20-25份、丙烯酸羟乙酯3-4份、甲基丙烯酸甲酯6-10份、酯类溶剂25-30份、芳香类溶剂10-13份、引发剂0.2-0.3份、交联剂0.5-3份及发泡剂10-15份。
其中一些实施例中，所述酯类溶剂为乙酯，所述芳香类溶剂为甲苯。
其中一些实施例中，所述交联剂为异氰酸酯交联剂，所述引发剂为过氧化苯甲酰引发剂。
其中一些实施例中，所述高压变色压敏胶还包括增粘树脂。
本发明还提供一种所述的高压变色压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；
取10%-50%的所述第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至70℃-80℃，反应第一预设时间；
将剩余的所述第一混合料滴加至所述反应釜，保温反应第二预设时间，降温至20℃-40℃；
将交联剂与发泡剂加入所述反应釜，搅拌均匀。
其中一些实施例中，所述第一预设时间为0.2h-2h，所述第二预设时间为2h-4h；所述剩余的所述第一混合料在3h-3.5h内滴加至所述反应釜。
其中一些实施例中，当所述高压变色压敏胶包括增粘树脂时，所述增粘树脂与所述交联剂、发泡剂一并加入所述反应釜。
本发明还提供一种胶带，包括基材，还包括涂覆于所述基材的一面的所述的高压变色压敏胶。
本发明还提供一种所述的高压变色压敏胶在锂电池制备过程中的应用。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本发明提供一种高压变色压敏胶，包括如下组分：丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂、引发剂、交联剂及发泡剂。
上述的高压变色压敏胶，采用几种丙烯酸酯单体结合在一起，加上发泡剂后形成胶体，胶体涂布后内部形成中空的蓬松结构，外观为灰白色，经高压后胶体变得致密，形成深色的外观，从而形成变色胶体，锂电池的制备过程中可以根据胶体的颜色来判断是否已经过高压工序，从而可标识锂电池，防止跳过高压工序保；此过程中不会引入其他的物质，保证锂电池性能，降低成本。
上述的丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯及甲基丙烯酸甲酯结合在一起，发泡剂结合在上述的单体中，能形成更蓬松的胶体结构。而采用其他的单体，其蓬松性不如上述四种，因此其变色效果也就更差。
采用酯类溶剂和芳香类溶剂，可以较好地溶解上述四类丙烯酸单体，从而更易形成胶体。
进一步地，上述的高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯5-8份、丙烯酸丁酯20-25份、丙烯酸羟乙酯3-4份、甲基丙烯酸甲酯6-10份、酯类溶剂25-30份、芳香类溶剂10-13份、引发剂0.2-0.3份、交联剂0.5-3份及发泡剂10-15份。
例如，丙烯酸异辛酯5份、6份、7份、7.5份及8份；丙烯酸丁酯20份、21份、22份、23份及25份；丙烯酸羟乙酯3份、3.5份及4份；甲基丙烯酸甲酯6份、7份、8份、9份及10份；酯类溶剂25份、26份、27份、28份及30份；芳香类溶剂10份、11份、12份及13份；引发剂0.2份、0.25份及0.3份；交联剂0.5份、1份、2份及3份；发泡剂10份、11份、12份、13份及15份。
采用上述质量份数的高压变色压敏胶，其用量较低，且能在较短时间内形成蓬松的胶体。
上述的酯类溶剂为乙酯。上述的芳香类溶剂为甲苯。交联剂为异氰酸酯交联剂，引发剂为过氧化苯甲酰引发剂。
上述的乙酯、甲苯、异氰酸酯交联剂及过氧化苯甲酰引发剂，可以较好地与上述四类丙烯酸单体配合，在较短的时间内形成胶体。
进一步地，上述的高压变色压敏胶还包括增粘树脂。加入增粘树脂可以提高高压变色压敏胶的粘性，便于其与基材和其他部件粘合，从而减少丙烯酸单体的用量。例如，增粘树脂1-3份。
本发明还保护上述的高压变色压敏胶的制备方法，包括如下步骤：
将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；
取10%-50%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至70℃-80℃，反应第一预设时间；
将剩余的第一混合料滴加至反应釜，保温反应第二预设时间，降温至20℃-40℃；
将交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
其中，第一混合料先取30%加入反应釜，后再取剩余的70%加入反应釜。
第一预设时间为0.2h-2h。例如，第一预设时间为0.2h、0.5h、1h或2h。
第二预设时间为2h-4h。例如，第二预设时间为2h、3h、3.5h及4h。
剩余的第一混合料在3h-3.5h内滴加至反应釜。剩余料在一定时间内滴加完成，这样可以使得第一混合料尽快地相互结合形成胶体。
当高压变色压敏胶还包括增粘树脂时，增粘树脂与交联剂、发泡剂一并加入反应釜。
本发明还保护一种胶带，包括基材，还包括涂覆于基材的一面的上述的高压变色压敏胶。制备时将高压变色压敏胶涂覆于基材上，再固化后得上述的胶带。从而无需添加其他材料，即可直接涂布做成胶带，降低了胶带的成本。
使用时，将上述的胶带粘合于需要粘合的位置即可。
本发明还保护上述的高压变色压敏胶在锂电池制备过程中的应用。即，在制备锂电池时，将上述的高压变色压敏胶涂覆于锂电池的基材上，再加上高压后，高压变色压敏胶变成深色，从而可以从胶体的外观上来判断锂电池是否已经过高压工序，从而保证锂电池不会跳过锂电池工序，保证锂电池具有较好的性能。
以下将通过几个实施例来进一步说明本发明的实施方式。
实施例一
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸羟乙酯3.5份、甲基丙烯酸甲酯8份、乙酯28份、甲苯12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3h内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
实施例二
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯5份、丙烯酸丁酯20份、丙烯酸羟乙酯3份、甲基丙烯酸甲酯6份、乙酯25份、甲苯10份、乙烯-醋酸乙烯共聚物1份、过氧化苯甲酰引发剂0.2份、异氰酸酯交联剂0.5份及偶氮化合物发泡剂10份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯溶剂、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取10%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至70℃，反应0.2h，将剩余的第一混合料在3.5内滴加至反应釜，保温反应2h，降温至20℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
实施例三
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯8份、丙烯酸丁酯25份、丙烯酸羟乙酯4份、甲基丙烯酸甲酯10份、乙酯30份、甲苯13份、乙烯-醋酸乙烯共聚物3份、过氧化苯甲酰引发剂0.3份、异氰酸酯交联剂3份及偶氮化合物发泡剂15份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取10%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至80℃，反应2h，将剩余的第一混合料在3.2内滴加至反应釜，保温反应4h，降温至40℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
实施例四
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸羟乙酯3.5份、甲基丙烯酸甲酯8份、乙酯28份、甲苯12份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
实施例五
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸羟乙酯3.5份、甲基丙烯酸甲酯8份、醋酸异丙酯28份、甲苯12份、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
实施例六
本实施例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸羟乙酯3.5份、甲基丙烯酸甲酯8份、乙酯28份、异丙苯12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
对比例一
本对比例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、乙酯28份、甲苯12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3h内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
对比例二
本对比例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、乙酯28份、甲苯12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3h内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
对比例三
本对比例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、乙酯28份、甲苯12份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、乙酯、甲苯及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3h内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
对比例四
本对比例提供一种高压变色压敏胶包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯6份、丙烯酸丁酯22份、丙烯酸羟乙酯3.5份、甲基丙烯酸甲酯8份、乙醇40份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2份、过氧化苯甲酰引发剂0.25份、异氰酸酯交联剂2份及偶氮化合物发泡剂12份。将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、乙醇及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；取30%的第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至75℃，反应1h，将剩余的第一混合料在3h内滴加至反应釜，保温反应3h，降温至38℃，将乙烯-醋酸乙烯共聚物、交联剂与发泡剂加入反应釜，搅拌均匀。
以下将对上述几个实施例以及对比例的剥离性能以及颜色变化性进行试验，具体见表一。
其中剥离性能按照国家标准GB/T 2792-2014 180°测试方法进行剥离试验。
颜色变化性的测定方法为：将实施例及对比例的高压变色压敏胶各自涂覆于PET基材上，观察其颜色，加相同的高压后再观察其颜色。
表一
剥离性能 N/m 涂覆后颜色 高压后颜色
实施例一 120 灰白色 黑色
实施例二 110 灰白色 黑色
实施例三 108 灰白色 黑色
实施例四 98 灰白色 深灰色
实施例五 90 灰白色 深灰色
实施例六 100 灰白色 深灰色
对比例一 88 灰色 深灰色
对比例二 67 灰色 深灰色
对比例三 66 灰色 黑色
对比例四 85 灰白色 深灰色
由表一可以看出，实施例一至实施例六的高压变色压敏胶，其粘结强度高于对比例，颜色变化相对对比例比较明显。实施例四去掉了增粘树脂，其粘结性能明显弱于其他实施例；对比例一至对比例三的高压变色压敏胶，其采用两种或一种丙烯酸单体，变色效果明显比实施例差。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种高压变色压敏胶，其特征在于，包括如下重量份的组分：丙烯酸异辛酯5-8份、丙烯酸丁酯20-25份、丙烯酸羟乙酯3-4份、甲基丙烯酸甲酯6-10份、酯类溶剂25-30份、芳香类溶剂10-13份、引发剂0.2-0.3份、交联剂0.5-3份及发泡剂10-15份。
2.根据权利要求1所述的高压变色压敏胶，其特征在于，所述酯类溶剂为乙酯，所述芳香类溶剂为甲苯。
3.根据权利要求1所述的高压变色压敏胶，其特征在于，所述交联剂为异氰酸酯交联剂，所述引发剂为过氧化苯甲酰引发剂。
4.根据权利要求1所述的高压变色压敏胶，其特征在于，所述高压变色压敏胶还包括增粘树脂。
5.一种如权利要求1-3任一项所述的高压变色压敏胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯、酯类溶剂、芳香类溶剂及引发剂混合并搅拌均匀，形成第一混合料；
取10%-50%的所述第一混合料，加入反应釜，搅拌升温至70℃-80℃，反应第一预设时间；
将剩余的所述第一混合料滴加至所述反应釜，保温反应第二预设时间，降温至20℃-40℃；
将交联剂与发泡剂加入所述反应釜，搅拌均匀。
6.根据权利要求5所述的高压变色压敏胶的制备方法，其特征在于，所述第一预设时间为0.2h-2h，所述第二预设时间为2h-4h；所述剩余的所述第一混合料在3h-3.5h内滴加至所述反应釜。
7.根据权利要求5或6所述的高压变色压敏胶的制备方法，其特征在于，当所述高压变色压敏胶包括增粘树脂时，所述增粘树脂与所述交联剂、发泡剂一并加入所述反应釜。
8.一种胶带，包括基材，其特征在于，还包括涂覆于所述基材的一面的如权利要求1-4任一项所述的高压变色压敏胶。
9.一种如权利要求1-4任一项所述的高压变色压敏胶在锂电池制备过程中的应用。
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