CN112646517A - 一种压敏胶、压敏胶带及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压敏胶、压敏胶带及其制备方法和应用。本发明的压敏胶包括如下组分：共聚物10～90份；环氧树脂10～90份；环氧固化剂0.1～30份；助剂0～30份；阻燃剂0～40份。本发明的压敏胶施工方便，使用时不需加压，只需要热固化就可以达到很高的剪切强度和剥离强度。

Description

一种压敏胶、压敏胶带及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及压敏胶技术领域，涉及一种压敏胶、压敏胶带及其制备方法和应用。

背景技术

近年来，随着新能源汽车行业的迅速发展，锂电池电动车、氢能汽车、混动汽车等都日渐成熟，纯电动汽车的核心是锂电池动力系统，目前汽车用动力电池pack结构主要由电池系统、结构系统、电气系统、热管理系统、BMS组成。

其中，结构系统动力电池电芯之间的连接主要是靠各种胶粘剂、胶带等粘接。因此，电芯和结构系统之间的绝缘显得非常重要，目前用于结构件的绝缘方案主要有绝缘涂料和热压绝缘膜两种。喷涂绝缘漆方案良率较低，环境污染大，成本高，而单面热压绝缘膜需要在加热的同时施加一定的压力，效率较低，并且异形件无法热压。因此，开发一种免压合同时非喷涂的连接方案非常重要。

目前，水冷板用来加热和制冷是一种趋势。由于水冷板是中空金属板，表面也需要绝缘保护，同时要求保护层有较大的剪切强度和剥离强度，前面提到的热压胶带加压时会对中空结构造成破坏。

因此，很有必要开发一种热固化胶带，不需加压，只需要热固化就可以达到很高的剪切强度和剥离强度，来代替喷涂方案。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种压敏胶及其制备方法和应用，本发明的压敏胶施工方便，使用时不需加压，只需要热固化就可以达到很高的剪切强度和剥离强度。

本发明的目的之一在于提供一种压敏胶，为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种压敏胶，按重量份计，所述的压敏胶包括如下组分：

本发明的压敏胶，通过调整各组分种类及用量，使制得的压敏胶初期具有压敏性，贴合容易，贴合后经过加热固化即达到结构胶的粘接强度，加热固化时不需要施加压力，只需要热固化就可以达到很高的剪切强度和剥离强度，使用设备简单，施工方便，效率高，可以大面积贴合，免去定制大型热压设备。

具体的，按重量份计，所述的压敏胶包括如下组分：

共聚物的重量份为10～90份；例如10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份或90份等。

环氧树脂的重量份为10～90份；例如10份、15份、20份、25份、30份、35份、40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份、80份、85份或90份等。

环氧固化剂的重量份为0.1～30份；例如0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。

助剂的重量份为0～30份；例如0、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。

阻燃剂的重量份为0～40份；例如0、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份、30份、31份、32份、33份、34份、35份、36份、37份、38份、39份或40份等。

所述共聚物为丙烯酸酯共聚物、聚酯共聚物或有机硅共聚物中的任意一种或至少两种的混合物。

所述丙烯酸酯共聚物为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意两种或至少三种的共聚物。

优选地，所述聚酯共聚物为带有羧基或羟基的聚酯树脂。

优选地，所述聚酯树脂由多元酸和多元醇聚合而成。

优选地，所述多元酸包含至少50mol％的芳香族多元酸，余下的不足50mol％为非芳香族多元酸。

优选地，所述多元醇包含至少30mol％的3个及以上碳元素的多元醇，余下的不足70mol％为3个以下碳元素的多元醇。

优选地，所述有机硅共聚物为甲基型有机硅树脂共聚物和/或苯基改性型有机硅树脂共聚物。

作为本发明的优选方案，按重量份计，所述压敏胶包括如下组分：

丙烯酸酯共聚物的重量份为40～60份；例如40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。

环氧树脂的重量份为40～60份；例如40份、41份、42份、43份、44份、45份、46份、47份、48份、49份、50份、51份、52份、53份、54份、55份、56份、57份、58份、59份或60份等。

环氧固化剂的重量份为5～20份；例如5份、6份、7份、8份、9份、10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

助剂的重量份为10～20份；例如10份、11份、12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份或20份等。

阻燃剂的重量份为20～30份，例如20份、21份、22份、23份、24份、25份、26份、27份、28份、29份或30份等。

所述环氧树脂为聚醚改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、脂肪族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、氢化酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、氢化联苯型环氧树脂、苯酚型环氧树脂、氢化苯酚型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂或脂肪族环氧树脂中的任意一种或至少两种的混合物。

所述环氧固化剂为胺固化剂、咪唑固化剂、异氰酸酯固化剂、酚固化剂或酸酐固化剂中的任意一种或至少两种的混合物。

所述助剂为硅烷偶联剂、增粘树脂或抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述硅烷偶联剂为KBM403、KBM503或KBM550中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述增粘树脂为芳香族树脂、松香改性酚醛树脂或改性松香树脂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述抗氧剂为茶多酚抗氧剂、维生素E抗氧剂、类黄酮抗氧剂、丁基化羟基苯甲醚抗氧剂、丁基化羟基甲苯抗氧剂或叔丁基氢醌抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、阻燃型丙烯酸树脂或金属硼化物阻燃剂中的任意一种或至少两种的混合物。

所述压敏胶的原料组分还包括0.1～30份填料；

优选地，所述填料为纳米二氧化硅、碳酸钙或云母粉中的任意一种或至少两种的混合物。

本发明的目的之二在于提供一种压敏胶带，包含目的之一所述的压敏胶制成的胶黏剂层。

本发明的目的之三在于提供一种目的之二所述的压敏胶带的制备方法，所述制备方法为：将所述压敏胶的原料与溶剂搅拌混合成胶水，所述原料的重量占所述溶剂的0.5～2倍，然后将所述胶水涂布于10～250μm的隔离层上，厚度为20～100μm，在80～120℃下烘干3～5min，形成所述胶黏剂层。

本发明的目的之四在于提供一种目的之二所述的压敏胶带的使用方法，将所述胶带的胶面贴于电池壳体铝板上，经过100～180℃加热20-40min，即可固化。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的压敏胶，初期具有压敏性，贴合容易，贴合后经过加热固化即达到结构胶的粘接强度，加热固化时不需要施加压力，只需要热固化就可以达到很高的剪切强度和剥离强度，固化之后的剥离强度≥30N/25mm，剪切强度≥10MPa，达到了结构胶的强度水平，使用设备简单，施工方便，效率高，可以大面积贴合，免去定制大型热压设备。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。

本发明的压敏胶，按重量份计，包括如下组分：

本发明的实施例1-10，对比例1-4的原料组成采用表1的配比，制备方法如下：

1)将如表1的配方制成的混合剂与200份乙酸乙酯在搅拌釜里搅拌均匀得到涂布液；

2)将步骤1)中制得的涂布液涂布于厚度为100μm的PET上，烘干得到厚度为130μm的单面胶带；

3)将步骤2)得到的胶带贴合于铝板上，经过160℃加热30min，即可固化完全。

表1

将实施例1-10制得的压敏胶与对比例1-4制得的压敏胶进行剥离强度、剪切强度、阻燃性等性能测试，测试结果如表2所示。

其中，测试固化前后的剥离力的测试标准按照GB/T2792-2016测试，剪切强度的测试标准按照GBT7124标准测试。

表2

由表2可以看出，实施例1-10固化之后的剥离强度≥30N/25mm，剪切强度≥10MPa，达到了结构胶的强度水平，同时丙烯酸共聚物、聚酯共聚物、有机硅共聚物提供的胶带的初始粘性，易于粘接，并且使固化时不需要加压。

对比例1环氧树脂用量只有5份，固化后的强度很低，这是由于环氧树脂提供了固化后的大部分强度，环氧树脂量太低导致强度比较低。

对比例2阻燃剂添加了60份，固化后的强度较低，是由于填料的过多加入导致强度下降。

对比例3双氰胺的量添加了40份，固化剂用量太多，未反应完的固化剂在胶体中相当于小分子填料，造成强度下降。

对比例4丙烯酸共聚物添加量为5份，初始粘性很低，固化后的粘性也比较低，丙烯酸共聚物在体系中有充当增韧物的作用，添加量太少导致剥离强度和剪切强度下降。

本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种压敏胶，其特征在于，按重量份计，所述的压敏胶包括如下组分：

2.根据权利要求1所述的压敏胶，其特征在于，所述共聚物为丙烯酸酯共聚物、聚酯共聚物或有机硅共聚物中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述丙烯酸酯共聚物为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸异冰片酯、丙烯酰吗啉和甲基丙烯酸缩水甘油酯中的任意两种或至少三种的共聚物；

所述聚酯共聚物为带有羧基或羟基的聚酯树脂；

优选地，所述聚酯树脂由多元酸和多元醇聚合而成；

优选地，所述多元酸包含至少50mol％的芳香族多元酸；

优选地，所述多元醇包含至少30mol％的3个及以上碳元素的多元醇；

优选地，所述有机硅共聚物为甲基型有机硅树脂共聚物和/或苯基改性型有机硅树脂共聚物。

3.根据权利要求1或2所述的压敏胶，其特征在于，按重量份计，所述压敏胶包括如下组分：

4.根据权利要求1-3之一所述的压敏胶，其特征在于，所述环氧树脂为聚醚改性环氧树脂、橡胶改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂、脂肪族环氧树脂、双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、氢化双酚S型环氧树脂、酚醛环氧树脂、氢化酚醛环氧树脂、联苯型环氧树脂、氢化联苯型环氧树脂、苯酚型环氧树脂、氢化苯酚型环氧树脂、二苯乙烯型环氧树脂或脂肪族环氧树脂中的任意一种或至少两种的混合物。

5.根据权利要求1-4之一所述的压敏胶，其特征在于，所述环氧固化剂为胺固化剂、咪唑固化剂、异氰酸酯固化剂、酚固化剂或酸酐固化剂中的任意一种或至少两种的混合物。

6.根据权利要求1-5之一所述的压敏胶，其特征在于，所述助剂为硅烷偶联剂、增粘树脂或抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述硅烷偶联剂为KBM403、KBM503或KBM550中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述增粘树脂为芳香族树脂、松香改性酚醛树脂或改性松香树脂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述抗氧剂为茶多酚抗氧剂、维生素E抗氧剂、类黄酮抗氧剂、丁基化羟基苯甲醚抗氧剂、丁基化羟基甲苯抗氧剂或叔丁基氢醌抗氧剂中的任意一种或至少两种的混合物；

优选地，所述阻燃剂为磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、硅系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂、金属氧化物阻燃剂、阻燃型丙烯酸树脂或金属硼化物阻燃剂中的任意一种或至少两种的混合物。

7.根据权利要求1-6之一所述的压敏胶，其特征在于，所述压敏胶的原料组分还包括0.1～30份填料；

优选地，所述填料为纳米二氧化硅、碳酸钙或云母粉中的任意一种或至少两种的混合物。

8.一种压敏胶带，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的压敏胶形成的胶黏剂层。

9.一种如权利要求8所述的压敏胶带的制备方法，其特征在于，所述制备方法为：将所述压敏胶的原料与溶剂搅拌混合成胶水，所述原料的重量占所述溶剂的0.5～2倍，然后将所述胶水涂布于10～250μm的隔离层上，厚度为20～100μm，在80～120℃下烘干3～5min，形成所述胶黏剂层。

10.一种如权利要求8所述的压敏胶带的使用方法，其特征在于，将所述胶带的胶面贴于电池壳体铝板上，经过100～180℃加热20-40min，即可固化。