CN112126385B - 一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂、胶带及其制备方法 - Google Patents

一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂、胶带及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及锂电池保护胶技术领域，具体涉及一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂、胶带及其制备方法，该胶黏剂包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯18‑28份、醋酸乙烯酯8‑10份、甲基丙烯酸甲酯8‑10份、丙烯酸正辛酯5‑7份、丙烯酸5‑7份、KH570硅烷偶联剂8‑15份、偶氮二异丁腈引发剂0.2‑0.5份、氮丙啶0.2‑0.4份、溶剂44‑63份，该丙烯酸酯压敏胶粘剂兼具优异的耐高温粘性保持性能和易于快速撕除的性能，能够在锂电池的生产过程中很好保护好电极材料的同时提高生产效率，提高经济效益。

Description

一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏 胶粘剂、胶带及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池保护胶技术领域，具体涉及一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂、胶带及其制备方法。
背景技术
随着新能源汽车逐步深入社会生活，新能源汽车的产量也与日俱增，市场对新能源汽车零部件的加工效率的提高提出了新的要求和挑战，因此，如何提高新能源汽车的主要核心部件之一的电池的生产效率也成为提高新能源汽车企业提高竞争力和经济效益的重要影响因素。目前，在电池的生产过程中需要对锂电池的电极材料进行保护，以避免锂电池在生产过程中电极材料收到污染或者破坏。目前，通常通过在电极材料缠绕胶带来对电极材料进行隔绝保护，但是由于锂电池的加工需要经过高温环境加工过程，因此对胶带的耐高温性能具有较高要求。但是，目前市场上的用于锂电池加工过程中电极材料保护的胶带普遍存在耐高温性和快速撕除性能不能兼具的缺陷。耐高温性能不佳则在锂电池的加工过程中不能保证完全保护好电极材料，容易脱胶裸露电极材料，导致电极材料存在一定收到破坏或者污染的风险，进而破坏电极材料的导电性能，导致残次品增加，生产成本增加，而不具备快速撕除的胶带在加工过程中会增加撕除难度，增加耗时，从而影响生产效率的提高，甚至由于撕除不易，可能会有残胶的现象存在，进而影响电极材料的导电性能，影响产品的品质。因此，一种兼具耐高温性能和易于快速撕除的胶带是目前锂电池加工过程中急需的。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，该丙烯酸酯压敏胶粘剂兼具优异的耐高温粘性保持性能和易于快速撕除的性能，能够在锂电池的生产过程中很好保护好电极材料的同时提高生产效率，提高经济效益。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯18-28份、醋酸乙烯酯8-10份、甲基丙烯酸甲酯8-10份、丙烯酸正辛酯5-7份、丙烯酸5-7份、KH570硅烷偶联剂8-15份、偶氮二异丁腈引发剂0.2-0.5份、氮丙啶0.2-0.4份、溶剂44-63份。
优选的，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯18-23份、醋酸乙烯酯8-9份、甲基丙烯酸甲酯8-9份、丙烯酸正辛酯5-6份、丙烯酸5-6份、KH570硅烷偶联剂8-12份、偶氮二异丁腈引发剂0.2-0.3份、氮丙啶0.2-0.3份、溶剂44-53份。
优选的，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯23-28份、醋酸乙烯酯9-10份、甲基丙烯酸甲酯9-10份、丙烯酸正辛酯6-7份、丙烯酸6-7份、KH570硅烷偶联剂12-15份、偶氮二异丁腈引发剂0.3-0.5份、氮丙啶0.3-0.4份、溶剂53-63份。
优选的，所述溶剂为：丙酮15-20份、乙酯16-20份、甲苯13-23份。
更为优选的，所述溶剂为：丙酮18份、乙酯18份、甲苯18份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至80-90℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.5-2h，滴加时，反应釜内的温度控制在80-85℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为2.5-3.5h，保温反应温度为75-85℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
本发明的有益效果在于：目前市场上的用于生产过程中保护锂电池电极材料的胶带普遍存在耐高温持粘性和易于撕除性不兼具甚至冲突的问题，因为，同一种胶带这两个优点极难同时兼具。本发明的丙烯酸酯压敏胶粘剂通过采用特定的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸组合的丙烯酸类单体，形成了极具柔韧性和粘结力强的单体体系，再通过含特殊带双键的有机硅单体KH570硅烷偶联剂改性胶黏剂体系，有效提高胶黏剂的耐高温性能，增强在高温环境中胶黏剂的持粘性，再通过氮丙啶实现后期固化，胶黏剂内聚力显著增强，耐冲击和耐温性能更加，胶黏剂兼具优异的耐高温性和耐高温持粘性，不易脱胶，且其耐冲击性和内聚力强胶粘层不易发生高温松软现象，从而胶粘层能够一直柔韧性和硬度的稳定性，在撕除时胶粘层可以整层整体与被粘物分离，不易产生残胶，易于快速撕除，锂电池生产效率显著提升。
本发明的制备方法，先采用70%丙烯酸类单体、70%溶剂和KH570硅烷偶联剂混合反应，KH570硅烷偶联剂对溶液体系进行改性，提高胶黏剂的耐高温性能，滴加剩余的丙烯酸类单体、溶剂和引发剂充分逐步反应完全，反应充分且彻底，能够最大限度地提高溶液体系的柔韧性、粘结力和耐高温冲击性能，然后加入交联剂氮丙啶，进一步提高胶黏剂的内聚力、耐冲击性能和耐高温性能。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯28份、醋酸乙烯酯10份、甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸正辛酯7份、丙烯酸7份、KH570硅烷偶联剂15份、偶氮二异丁腈引发剂0.5份、氮丙啶0.4份、丙酮15份、乙酯16份、甲苯13份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至80℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.5h，滴加时，反应釜内的温度控制在80℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为2.5h，保温反应温度为75℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
实施例2
一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯20份、醋酸乙烯酯8.5份、甲基丙烯酸甲酯8.5份、丙烯酸正辛酯5.5份、丙烯酸5.5份、KH570硅烷偶联剂10份、偶氮二异丁腈引发剂0.25份、氮丙啶0.25份、丙酮16份、乙酯17份、甲苯15份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至82℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.6h，滴加时，反应釜内的温度控制在81℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为2.8h，保温反应温度为78℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
实施例3
一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯23份、醋酸乙烯酯9份、甲基丙烯酸甲酯9份、丙烯酸正辛酯6份、丙烯酸6份、KH570硅烷偶联剂12份、偶氮二异丁腈引发剂0.3份、氮丙啶0.3份、丙酮18份、乙酯18份、甲苯18份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至85℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.8h，滴加时，反应釜内的温度控制在83℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为3h，保温反应温度为80℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
实施例4
一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯26份、醋酸乙烯酯9.5份、甲基丙烯酸甲酯9.5份、丙烯酸正辛酯6.5份、丙烯酸6.5份、KH570硅烷偶联剂13份、偶氮二异丁腈引发剂0.4份、氮丙啶0.35份、丙酮19份、乙酯19份、甲苯20份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至87℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.9h，滴加时，反应釜内的温度控制在84℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为3.2h，保温反应温度为82℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
实施例5
一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂，包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯28份、醋酸乙烯酯10份、甲基丙烯酸甲酯10份、丙烯酸正辛酯7份、丙烯酸7份、KH570硅烷偶联剂15份、偶氮二异丁腈引发剂0.5份、氮丙啶0.4份、丙酮20份、乙酯20份、甲苯23份。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由如上所述的在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成。
如上所述的一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至90℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料。
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在2h，滴加时，反应釜内的温度控制在85℃。
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为3.5h，保温反应温度为85℃。
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
以下为实施例1-5的胶带的性能测试表：
检测项目 耐冲击性能 内聚力（粘力损失1%耗时） 耐高温 撕除性能
检测环境 25℃/55RH 25℃/55RH 100℃/55%RH 25℃/55RH
实施例1 1.3MPa压24h无残胶 80h 100℃放置9h，胶带不脱落 10000次中4次残胶
实施例2 1.5MPa压24h无残胶 85h 100℃放置10h，胶带不脱落 10000次中5次残胶
实施例3 1.6MPa压24h无残胶 89h 100℃放置9.5h，胶带不脱落 10000次中3次残胶
实施例4 1.4MPa压24h无残胶 91h 100℃放置8h，胶带不脱落 10000次中6次残胶
实施例5 1.5MPa压24h无残胶 86h 100℃放置8.5h，胶带不脱落 10000次中8次残胶
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带，其特征在于：包括基材层和涂布于基材层的胶黏层，所述胶粘层由在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂涂布而成，所述在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂包括以下重量份的原料：丙烯酸异辛酯18-28份、醋酸乙烯酯8-10份、甲基丙烯酸甲酯8-10份、丙烯酸正辛酯5-7份、丙烯酸5-7份、KH570硅烷偶联剂8-15份、偶氮二异丁腈引发剂0.2-0.5份、氮丙啶0.2-0.4份、溶剂44-63份，所述溶剂为：丙酮15-20份、乙酯16-20份、甲苯13-23份，
在加工过程中用于保护锂电池电极材料的丙烯酸酯压敏胶粘剂胶带的制备方法，包括以下步骤：A、取配方重量份的原料备用；B、将70%的丙烯酸异辛酯、70%的醋酸乙烯酯、70%的甲基丙烯酸甲酯、70%的丙烯酸正辛酯、70%的丙烯酸、KH570硅烷偶联剂以及70%的溶剂加入到反应釜内，搅拌混合至均匀后升温至80-90℃并保持该温度；C、将剩余的丙烯酸异辛酯、醋酸乙烯酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正辛酯、丙烯酸、溶剂以及偶氮二异丁腈引发剂搅拌混合至均匀，得到滴加液，然后 将滴加液匀速滴加到反应釜内；D、反应釜保温反应一段时间，然后加入氮丙啶搅拌混合至均匀，待反应完全后降温出料，
所述步骤C中滴加液的滴加时间控制在1.5-2h，滴加时，反应釜内的温度控制在80-85℃，
所述步骤D中反应釜的保温反应时间为2.5-3.5h，保温反应温度为75-85℃，
所述步骤D中降温出料的降温目标温度为40℃。
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