CN111303820B - 一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法，聚氨酯结构胶包括A组分和B组分；A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂；生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或多种；所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得。该胶粘结强度较高，且具有中等的弹性模量。阻燃效果好，对裸铝、PET膜等材料具有优异粘接性能，能够用于动力电池PACK包的结构粘接。

Description

一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法
技术领域
本发明属于胶粘剂技术领域，尤其涉及一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法。
背景技术
近年来，新能源汽车发展迅猛，2019年，新能源汽车产销分别完成124.2万辆和120.6万辆。新能源政策红利带动电池行业迅猛发展，2019年3月我国新能源汽车动力电池装机量约5.09GWh，同比增长146.3％，环比增长126.69％。行业的快速发展促进相关产业的发展与完善，在电池PACK结构粘接用胶方面，因动力电池PACK模组表面材质包括PET、PC、铝合金等各种功能材料，要求结构粘接胶对各种材料在不经过表面处理的情况下就有较好的粘接，同时要求有中等的弹性模量(400～800MPa)、优异的阻燃性(通常要求达到V0级别)，满足动力电池高频振动的工况条件，适应汽车极寒地区、高热地区的使用等。
现有技术中环氧树脂胶黏剂虽然对金属有较好的粘接，但是对PET材质的粘接不是很理想，同时环氧树脂存在硬度偏高、模量高，对冷热冲击和高频振动条件容忍性较低。第二代丙烯酸酯胶黏剂存在粘接性能与韧性两者难以同时达到要求，老化性能较差、存储稳定性差的问题。
双组份聚氨酯胶黏剂存储周期长、模量可调、安全环保等优势成为首选。但是传统聚氨酯胶黏剂存在对各种材质粘接性能较差、耐老化性能差等缺点。近年来，随着动力电池包粘接用结构胶需求量的迅猛增长，双组分聚氨酯结构胶开始被专利报道，如公开号为CN109609081 A的专利报道了一种用于动力电池PACK结构粘接的聚氨酯胶粘剂，该胶粘剂A组份与B组份的体积比为1:1；A组份包括：环氧树脂改性多元醇、含苯环的多元醇、生物基多元醇、交联剂、催化剂、阻燃剂、分子筛、触变剂；B组份包括：端异氰酸酯基的聚氨酯预聚体、异氰酸酯、阻燃剂、附着力促进剂、分子筛、触变剂。公开号为CN 110699033 A的专利公开了一种双组份聚氨酯胶粘剂及其制备方法和应用，该胶粘剂包括重量比为1:0.8～1.2的A组分和B组分；其中：A组分包括蓖麻油、蓖麻油改性多元醇、芳香族聚醚多元醇、增粘树脂、阻燃无机填料、白炭黑、偶联剂和催化剂；B组分包括含功能性官能团的固化剂、白炭黑、阻燃增塑剂以及阻燃无机填料。可见现有专利中，都会使用含苯环的多元醇，含苯环多元醇的使用可以提高双组分聚氨酯胶在基材表面的浸润，从而提高在PET、PC等塑料材质和铝、钢及其合金等金属材料表面的粘接性，然而含苯环多元醇的引入会导致双组分聚氨酯结构胶硬段增加，从而导致结构胶固化后硬度和模量上升(通常＞1000MPa)，无法满足动力电池长时间高频振动的工况条件。含苯环多元醇的移除可以降低双组分聚氨酯结构胶的模量，但同时导致对型材的粘接强度降低(铝-铝剪切强度通常＜6MPa)。
综上所述，目前还没有一种双组分聚氨酯结构胶能够满足中等弹性模量(400～800MPa)、高粘接强度(铝-铝剪切强度＞10MPa)。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法，该结构胶具有较高的粘接强度，且具有中等的弹性模量。
本发明提供了一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶，包括A组分和B组分；
所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；
所述B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂；
所述生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或者多种；
所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得。
优选地，所述多亚甲基多苯基异氰酸酯选自烟台万华PM100、PM130、PM200、PM300和PM400中的一种或多种。
优选地，所述氨苯基硅烷选自N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯氨基甲基三甲氧基硅烷和N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷中的一种或者多种；
所述硅烷改性剂选自邻甲苯基缩水甘油醚、对甲苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、三苯甲基-(S)-缩水甘油醚和间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种。
优选地，所述氨苯基硅烷中仲氨基基团与所述硅烷改性剂中缩水甘油醚基团的物质的量比为1:1。
优选地，所述生物基多元醇选自BASF生产的Sovermol 750、Sovermol 760、Sovermol 805、Sovermol 810、Sovermol 815、Sovermol 818、Sovermol 819、Sovermol860、Sovermol 1014、Sovermol 1092和Sovermol 1140中的一种或多种。
优选地，所述选自增塑剂选自磷酸三甲苯酯和/或磷酸甲酚二苯酯；
所述阻燃剂选自氮磷系无卤阻燃剂；
所述催化剂选自新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋和环烷酸铋中的一种或多种。
优选地，所述A组分的粘度为10～40Pa·s；
所述B组分的粘度为10～40Pa·s。
优选地，所述A组分中疏水气相白炭黑选自瓦克H16、瓦克H17、瓦克H18、瓦克H20、瓦克H2000和赢创R974中的一种或多种；
所述B组分中气相白炭黑选自赢创A380、瓦克T30、瓦克N20、瓦克H18和瓦克H16中的一种或多种。
本发明提供了一种上述技术方案所述动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：
将多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份混合，得到A组分；
将生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂20～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂混合，得到B组分；
将所述A组分和B组分混合，得到动力电池粘接用双组份聚氨酯结构胶。
本发明提供了一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶，包括A组分和B组分；所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；所述B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂；所述生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或者多种；所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得。本发明采用多亚甲基多苯基异氰酸酯、生物基多元醇、疏水气相白炭黑和气相白炭黑与其它组分共同作用，使得双组分聚氨酯结构胶粘结强度较高，且具有中等的弹性模量。另外，阻燃效果好，对裸铝、PET膜等材料具有优异的粘接性能，能够用于动力电池PACK包的结构粘接。实验结果表明：铝-铝剪切强度为10.8～12.8MPa，PET膜-PET膜剪切强度为2.2～2.5MPa(膜破坏)，弹性模量为490～730MPa。
具体实施方式
本发明提供了一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶，包括A组分和B组分；
所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；
所述B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂；
所述生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或多种；
所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得。
本发明采用多亚甲基多苯基异氰酸酯、生物基多元醇、疏水气相白炭黑和气相白炭黑与其它组分共同作用，使得双组分聚氨酯结构胶粘结强度较高，且具有中等的弹性模量。另外，阻燃效果好，对裸铝、PET膜等材料具有优异的粘接性能，能够用于动力电池PACK包的结构粘接。
本发明提供的动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶包括A组分，所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份。
在本发明中，所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份；所述多亚甲基多苯基异氰酸酯优选选自烟台万华PM100、PM130、PM200、PM300和PM400中的一种或多种。
所述A组分包括氢氧化铝30～50份。
所述A组分包括疏水气相白炭黑2～5份；所述疏水气相白炭黑优选选自瓦克H16、瓦克H17、瓦克H18、瓦克H20、瓦克H2000和赢创R974中的一种或多种。
所述A组分包括增塑剂0～5份；所述增塑剂优选选自磷酸三甲苯酯和/或磷酸甲酚二苯酯。
本发明提供的动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶包括B组分；所述B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂。
在本发明中，所述B组分包括生物基多元醇40～65份；所述生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或多种；所述生物基多元醇优选选自BASF生产的Sovermol 750、Sovermol 760、Sovermol 805、Sovermol 810、Sovermol 815、Sovermol 818、Sovermol 819、Sovermol 860、Sovermol1014、Sovermol 1092和Sovermol 1140中的一种或多种。
在本发明中，所述B组分包括气相白炭黑1～4份；所述气相白炭黑优选选自赢创A380、瓦克T30、瓦克N20、瓦克H18和瓦克H16中的一种或多种。
在本发明中，所述B组分包括阻燃剂25～50份；所述阻燃剂优选选自氮磷系无卤阻燃剂。
所述B组分包括1～5份促粘接剂；所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得；所述氨苯基硅烷优选选自N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯氨基甲基三甲氧基硅烷和N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷中的一种或者多种；所述硅烷改性剂优选选自邻甲苯基缩水甘油醚、对甲苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、三苯甲基-(S)-缩水甘油醚和间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种。所述氨苯基硅烷中仲氨基基团与所述硅烷改性剂中缩水甘油醚基团的物质的量比为1:1。
在具体实施例中，所述促粘接剂由质量比为255：164的N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和对甲苯基缩水甘油醚制得；或由质量比为297：164的N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和邻甲苯基缩水甘油醚制得；或由质量比为297：111的N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷和间苯二酚二缩水甘油醚制得；或由质量比为269：111的N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷和间苯二酚二缩水甘油醚制得；或由质量比为227：316的N-苯氨基甲基三甲氧基硅烷和三苯甲基-(S)-缩水甘油醚制得。
所述B组分包括0.01～0.5份催化剂；所述催化剂优选选自新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋和环烷酸铋中的一种或多种。
在本发明中，所述A组分的粘度优选为10～40Pa·s；具体实施例中，所述A组分的粘度具体为15Pa·s、26Pa·s、23Pa·s、24Pa·s、13Pa·s或33Pa·s、
所述B组分的粘度为10～40Pa·s。具体实施例中，所述B组分的粘度具体为19Pa·s、17Pa·s、11Pa·s、14Pa·s、16Pa·s或15Pa·s。
在本发明中，动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶中所述A组分和B组分的体积比为1：1～2。
本发明提供了一种上述技术方案所述动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：
将多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份混合，得到A组分；
将生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂20～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂混合，得到B组分；
将所述A组分和B组分混合，得到动力电池粘接用双组份聚氨酯结构胶。
本发明对上述技术方案所述动力电池粘接用双组份聚氨酯结构胶进行剪切强度和弹性模量的测试：
剪切强度检测方法：用未打磨的铝片、未处理过的PET蓝膜制备长25mm、厚0.2mm、宽12.5mm的结构胶搭接样片，在温度23℃、湿度50％条件下养护24h后于电子万能试验机上进行剪切性能测试。
弹性模量测试方法：25℃，1Hz条件下，使用胶条弹性形变区间范围内的力，求得应力和应变的比值(胶条模块为哑铃型，厚度2mm，在温度23℃、湿度50％条件下养护7天后测试)。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶及其制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
促粘接剂的制备：
将255g N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到40℃，加入164g对甲苯基缩水甘油醚，40℃搅拌反应2h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将520g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM100、420g氢氧化铝、30g瓦克H18疏水白炭黑、30g磷酸三甲苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约15Pa·s。
B组份的制备：
将550g Sovermol 760、400g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，100℃真空脱水2h，降温至60℃。然后加入20g赢创A380亲水白炭黑，29g上述促粘接剂、1g月桂酸铋催化剂，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约19Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
比较例1
促粘接剂的制备：
将255g N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到40℃，加入164g对甲苯基缩水甘油醚，40℃搅拌反应2h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将520g赢创MDI-50异氰酸酯、420g氢氧化铝、30g瓦克H18疏水白炭黑、30g磷酸三甲苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约42Pa·s。
B组份的制备：
将550g Sovermol 760、400g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，100℃真空脱水2h，降温至60℃。然后加入20g赢创A380亲水白炭黑，29g上述促粘接剂、1g月桂酸铋催化剂，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约19Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本比较例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。
比较例2
A组分的制备步骤：按A组分总重量为100重量份计，在三口烧瓶中加入42.16重量份万华化学MDI-50，持续通入氮气，开启搅拌，升温至75℃，滴加8.00重量份端羟基聚丁二烯，加料完成后在80±2℃下通氮气继续反应1h；加入10.93重量份磷酸三异丙基苯酯，滴加5.00重量份双酚A类聚氧化乙烯多元醇(BSA-30F)，在80±2℃下通氮气继续反应2h；然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，加入31.96重量份氢氧化铝、1.95重量份白炭黑H18，在真空度为-0.9MPa条件下搅拌2小时，出料，得到A组分。粘度约29Pa·s。
B组分的制备步骤：按B组分总重量为100重量份计，在三口烧瓶中加入27.81重量份蓖麻油、25.12重量份改性蓖麻油多元醇(Polycin T400)、12.56重量份双酚A类聚氧化乙烯多元醇(BSA-30F)、8.97重量份增粘树脂(班德路L2510)，加热至120℃后在真空度为-0.9MPa状态脱水2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入18.36重量份氢氧化铝、2.23重量份白炭黑A380、4.49重量份4A分子筛、0.45重量份KH560、0.01重量份的二月桂酸二丁基锡，在真空度为-0.9MPa条件下搅拌2小时，出料，即得到B组分。粘度约9Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本比较例中得到的聚氨酯结构胶按照剪切强度和弹性模量评价方法进行性能测试，结果见表1。
表1本发明实施例1～6和比较例1～4制备的双组份聚氨酯结构胶的性能测试结果
Figure BDA0002404477310000081
Figure BDA0002404477310000091
实施例2
促粘接剂的制备：
将297g N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到50℃，加入164g邻甲苯基缩水甘油醚，50℃搅拌反应1h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将420g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM130、500g氢氧化铝、30g瓦克H16疏水白炭黑、50g磷酸甲酚二苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散1.5h，得到A组分，粘度约26Pa·s。
B组份的制备：
将550g Sovermol 750、380g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，100℃真空脱水1.5h，然后降温至55℃。然后加入35.5g瓦克T30亲水白炭黑，34g上述促粘接剂、0.5g新癸酸铋催化剂，在真空状态下搅拌1.5h，得到B组分，粘度约17Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
实施例3
促粘接剂的制备：
将297g N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到60℃，加入111g间苯二酚二缩水甘油醚，60℃搅拌反应0.5h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将450g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200、490g氢氧化铝、25g瓦克H17疏水白炭黑、35g磷酸三甲苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散3h，得到A组分，粘度约23Pa·s。
B组份的制备：
将650g Sovermol 1092多元醇、280g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，110℃真空脱水1h，然后降温至60℃。然后加入18g瓦克N20亲水白炭黑，50g上述促粘接剂、2g异辛酸铋催化剂，在真空状态下搅拌3h，得到B组分，粘度约11Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
比较例3
促粘接剂的制备：
将297g N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到60℃，加入111g间苯二酚二缩水甘油醚，60℃搅拌反应0.5h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将450g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200、490g氢氧化铝、25g瓦克H17疏水白炭黑、35g磷酸三甲苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散3h，得到A组分，粘度约23Pa·s。
B组份的制备：
将650g聚氧丙烯三元醇(官能度3，分子量600)、280g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，110℃真空脱水1h，然后降温至60℃。然后加入18g瓦克N20亲水白炭黑，50g上述促粘接剂、2g异辛酸铋催化剂，在真空状态下搅拌3h，得到B组分，粘度约11Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本比较例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。
实施例4
促粘接剂的制备：
将269g N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到50℃，加入111g间苯二酚二缩水甘油醚，50℃搅拌反应1.5h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将450g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200、490g氢氧化铝、25g瓦克H20疏水白炭黑、35g磷酸甲酚二苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约24Pa·s。
B组份的制备：
将400g Sovermol 750多元醇、250g Sovermol 819多元醇、280g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，110℃真空脱水1.5h，然后降温至50℃。然后加入40g瓦克H16疏水白炭黑，27g上述促粘接剂、3g异辛酸铋催化剂，在真空状态下搅拌1.5h，得到B组分，粘度约14Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
比较例4
A组份的制备：
将450g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM200、490g氢氧化铝、25g瓦克H20疏水白炭黑、35g磷酸甲酚二苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约24Pa·s。
B组份的制备：
将400gSovermol 750多元醇、250g Sovermol 819多元醇、280g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，110℃真空脱水1.5h，然后降温至50℃。然后加入40g瓦克H16疏水白炭黑，27g氨基丙基三甲氧基硅烷、3g异辛酸铋催化剂，在真空状态下搅拌1.5h，得到B组分，粘度约13Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本比较例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。
实施例5
促粘接剂的制备：
将227gN-苯氨基甲基三甲氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到50℃，加入316g三苯甲基-(S)-缩水甘油醚，50℃搅拌反应2h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将625g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM300、325g氢氧化铝、50g瓦克H2000疏水白炭黑加入到行星搅拌机中，搅拌分散2h，得到A组分，粘度约13Pa·s。
B组份的制备：
将1200gSovermol 815多元醇、700g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，110℃真空脱水2h，降温至50℃。然后加入29g赢创A380亲水白炭黑，70g上述促粘接剂、1g环烷酸铋催化剂，在真空状态下搅拌2h，得到B组分，粘度约16Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:2胶管，然后按照体积比1:2进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
实施例6
促粘接剂的制备：
将297g N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷加入到三口烧瓶中，搅拌、升温到40℃，加入111g间苯二酚二缩水甘油醚，40℃搅拌反应1.5h，然后降温出料，得到促粘接剂。
A组份的制备：
将425g多亚甲基多苯基异氰酸酯PM400、490g氢氧化铝、35g赢创R974疏水白炭黑、50g磷酸三甲苯酯加入到行星搅拌机中，搅拌分散3h，得到A组分，粘度约33Pa·s。
B组份的制备：
将200g Sovermol 760多元醇、450g Sovermol 860多元醇、280g氮磷系阻燃剂加入到行星搅拌机中，100℃真空脱水2h，降温至50℃。然后加入17.5g瓦克H18疏水白炭黑，50g上述促粘接剂、2.5g异辛酸铋催化剂，在真空状态下搅拌3h，得到B组分，粘度约15Pa·s。
分别将A组分、B组分装入到1:1胶管，然后按照体积比1:1进行混合，得到双组份聚氨酯结构胶。
将本实施例中得到的结构胶按照剪切强度、弹性模量测试方法进行性能测试，结果见表1。由表1可知，本实施例得到的双组份结构胶剪切强度高、弹性模量中等，可用于动力电池包结构粘接。
由以上实施例可知，本发明提供了一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶，包括A组分和B组分；所述A组分包括多亚甲基多苯基异氰酸酯40～65份，氢氧化铝30～50份，疏水气相白炭黑2～5份，增塑剂0～5份；所述B组分包括生物基多元醇40～65份，气相白炭黑1～4份，阻燃剂25～50份，1～5份促粘接剂和0.01～0.5份催化剂；所述生物基多元醇选自菜籽油改性多元醇、蓖麻油改性多元醇、大豆油改性多元醇和棕榈油改性多元醇中的一种或者多种；所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得。本发明采用多亚甲基多苯基异氰酸酯、生物基多元醇、疏水气相白炭黑和气相白炭黑与其它组分共同作用，使得双组分聚氨酯结构胶粘结强度较高，且具有中等的弹性模量。另外，阻燃效果好，对裸铝、PET膜等材料具有优异的粘接性能，能够用于动力电池PACK包的结构粘接。实验结果表明：铝-铝剪切强度为10.8～12.8MPa，PET膜-PET膜剪切强度为2.2～2.5MPa(膜破坏)，弹性模量为490～730MPa。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶，包括A组分和B组分；所述A组分和B组分的体积比为1：1~2；
以重量份数计，所述A组分由多亚甲基多苯基异氰酸酯40~65份，氢氧化铝30~50份，疏水气相白炭黑2~5份，增塑剂0~5份组成；
所述B组分由生物基多元醇40~65份，气相白炭黑1~4份，阻燃剂25~50份，1~5份促粘接剂和0.01~0.5份催化剂组成；
所述促粘接剂由氨苯基硅烷与硅烷改性剂反应制得；
所述多亚甲基多苯基异氰酸酯选自烟台万华PM100、PM130、PM200、PM300和PM400中的一种或多种；
所述氨苯基硅烷选自N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-苯氨基甲基三甲氧基硅烷和N-苯氨基甲基三乙氧基硅烷中的一种或者多种；
所述硅烷改性剂选自邻甲苯基缩水甘油醚、对甲苯基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、三苯甲基-(S)-缩水甘油醚和间苯二酚二缩水甘油醚中的一种或多种；
所述A组分的粘度为10~40Pa·s；
所述B组分的粘度为10~40Pa·s；
所述氨苯基硅烷中仲氨基基团与所述硅烷改性剂中缩水甘油醚基团的物质的量比为1:1；
所述生物基多元醇选自BASF生产的Sovermol 750、Sovermol 760、Sovermol 805、Sovermol 810、Sovermol 815、Sovermol 818、Sovermol 819、Sovermol 860、Sovermol1014、Sovermol 1092和Sovermol 1140中的一种或多种；
所述增塑剂选自磷酸三甲苯酯和/或磷酸甲酚二苯酯；
所述阻燃剂选自氮磷系无卤阻燃剂；
所述催化剂选自新癸酸铋、月桂酸铋、异辛酸铋和环烷酸铋中的一种或多种；
所述A组分中疏水气相白炭黑选自瓦克H16、瓦克H17、瓦克H18、瓦克H20、瓦克H2000和赢创R974中的一种或多种；
所述B组分中气相白炭黑选自赢创A380、瓦克T30、瓦克N20、瓦克H18和瓦克H16中的一种或多种。
2.一种权利要求1所述动力电池粘接用双组分聚氨酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：
将多亚甲基多苯基异氰酸酯40~65份，氢氧化铝30~50份，疏水气相白炭黑2~5份，增塑剂0~5份混合，得到A组分；
将生物基多元醇40~65份，气相白炭黑1~4份，阻燃剂20~50份，1~5份促粘接剂和0.01~0.5份催化剂混合，得到B组分；
将所述A组分和B组分按照体积比为1：1~2混合，得到动力电池粘接用双组份聚氨酯结构胶。
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