CN112778964B

CN112778964B - 热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法

Info

Publication number: CN112778964B
Application number: CN202110113812.7A
Authority: CN
Inventors: 王永珍; 罗建昌; 梁师鹏; 王雨
Original assignee: Dongguan Nvt Technology Co Ltd
Current assignee: Dongguan Nvt Technology Co Ltd
Priority date: 2021-01-27
Filing date: 2021-01-27
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2041-01-27
Also published as: CN112778964A

Abstract

本申请公开了一种热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法，该热熔胶包括脂肪族聚酰胺、聚乙烯蜡、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及聚乙烯醇混合制成。该热熔胶与铜线和焊锡表面具有适宜的粘接强度，能确保导线头绝缘之后在运输振动过程中不发生脱落，同时在导线头焊接过程中能轻易剥离且无残留，因此不会影响导线头的焊接效果，此外，该热熔胶比较环保、绝缘性能以及可靠性都较高，对导线头以及导线头焊接到的电子产品无不良影响。

Description

热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法

技术领域

本申请涉及导线头绝缘技术领域，具体而言涉及一种热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法。

背景技术

目前，随着电话手表、电子烟、无线耳机、无线鼠标等小型电子产品的蓬勃发展，小型电池的应用也越来越广泛，为了与小型电子产品主机端进行焊接，一端导线外露的电池已有很多的应用。但由于导线一端连接在电池管理系统的正负极上，一端外露在非固定式地电池盛放托盘中，在电池由电池生产厂家运输到主机端的过程中，极容易与外物或者相邻导体直接电连接而产生短路问题，以致现有的出线电池会在出货前都必须对外露导线进行绝缘处理。

外露导线的绝缘方法有很多，如使用绝缘套管、胶纸以及松香类涂覆材料对裸露线头进行绝缘处理，对于采用绝缘套管对裸露线头进行包覆绝缘，其缺点在于需要较高人工和物料成本，而采用胶纸进行包覆绝缘缺点在于会有残胶残留在导线上而影响焊接效果，对于采用松香类涂覆材料对裸露线头进行包覆绝缘，其缺点在于松香在焊接过程中不会完全气化，会残留在导线上而影响焊接效果，此外，松香脆性比较大，运输过程中容易受挤压变形变碎，产生的碎渣对软包电池安全性能又比较大的影响。可见，找到一种绝缘材料以克服上述缺点并实现对外露导线的绝缘是亟待解决的。

发明内容

本申请提供了一种热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法，可以解决现有技术中导线头的绝缘材料会残留在导线头上而影响导线头焊接效果的技术问题。

为了解决导线头的热熔胶会残留在导线头上而影响导线头焊接效果的技术问题，本申请的一实施方式提供了一种热熔胶，包括脂肪族聚酰胺、聚乙烯蜡、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及聚乙烯醇混合制成。

可选地，脂肪族聚酰胺的质量百分比为60％至81％，所述聚乙烯蜡的质量百分比为1％至23％，所述抗氧剂的质量百分比为0.5％至2.5％，所述马来酸酐接枝聚烯烃的质量百分比为0.2％至12％，所述聚乙烯醇的质量百分比为2％至20％。

可选地，所述聚乙烯蜡的相对分子量为1500～10000，软化点为90～116℃，熔融黏度为100～500mPa·s；所述脂肪族聚酰胺的相对分子量为40000～100000，软化点为90～140℃，熔融黏度为3000～7000mPa·s。

可选地，抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂300、抗氧剂1135、抗氧剂CA、抗氧剂DLTP中的至少一种。

本申请的另一实施方式还提供了一种热熔胶制备方法，该方法包括：

将脂肪族聚酰胺、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃、聚乙烯醇投至密炼机中，按照第一预设温度混炼第一预设时长；

在所述密炼机中加入聚乙烯蜡，按照第二预设温度混炼第二预设时长后，双螺杆挤出并造粒，制成热熔胶。

可选地，第一预设温度为120～150℃，所述第一预设时长为20～30分钟，所述第二预设温度为100～140℃，所述第二时长为10～15分钟。

可选地，密炼机下料口的第二预设温度大于所述密炼机出料口的第二预设温度。

本申请的另一实施方式还提供了一种导线头绝缘方法，该方法采用上述任意一项介绍的热熔胶，或者，由上述任意一项热熔胶制备方法制得的热熔胶，该导线头绝缘方法包括：

将所述热熔胶放置到加热炉中，加热至第三预设温度熔融得到胶液；

将导线头上露出电塑胶绝缘套的导线浸入至胶液内，进行包胶操作后拔出，所述导线头上露出电塑胶绝缘套的导线上形成绝缘封胶套。

可选地，绝缘封胶套的边缘与所述导线头上电塑胶绝缘套的边缘之间的距离为所述导线头直径的1/4至1/2；所述导线的导线头浸入至胶液的时间为1s至2s，所述第三预设温度为110～170℃。

本申请的另一实施方式还提供了一种电池，该电池包括使用上述介绍的导线头绝缘方法进行绝缘后的导线。

本申请提供了一种热熔胶及其制备方法以及导线头绝缘方法，该热熔胶包括脂肪族聚酰胺、聚乙烯蜡、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及聚乙烯醇混合制成。该热熔胶与铜线和焊锡表面具有适宜的粘接强度，能确保导线头绝缘之后在运输振动过程中不发生脱落，同时在导线头焊接过程中能轻易剥离且无残留，因此不会影响导线头的焊接效果，此外，该热熔胶比较环保、绝缘性能以及可靠性都较高，对导线头以及导线头焊接到的电子产品无不良影响。

附图说明

图1是本申请实施例提供的热熔胶制备方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供的导线头绝缘方法的流程示意图；

图3是基于图2介绍的导线头绝缘方法绝缘处理得到的一种导线头的示意图；

图4是将图3所示的导线头焊接在基板上的一种示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。

本申请提供了一种热熔胶，包括脂肪族聚酰胺、聚乙烯蜡、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及聚乙烯醇混合制成。

对于脂肪族聚酰胺，聚酰胺俗称尼龙(Nylon)，英文名称Polyamide(简称PA)，密度1.15g/cm3，是分子主链上含有重复酰胺基团—[NHCO]—的热塑性树脂总称，包括脂肪族PA，脂肪—芳香族PA和芳香族PA。其中脂肪族PA品种多，产量大，应用广泛。本申请实施例中的脂肪族聚酰胺的软化点为90～140℃，熔融温度为120～170℃，熔融黏度为3000～7000mPa·s，本申请实施例中的脂肪族聚酰胺为低分子量，相对分子量为40000～100000。

本申请实施例中聚乙烯蜡为低分子量聚乙烯蜡，相对分子量为1500～10000，软化点为90～116℃，优选熔点60～105℃，熔融黏度为100～500mPa·s的聚乙烯蜡。聚乙烯蜡(tissuematE)是一种化工材料，其中聚乙烯蜡的成色为白色小微珠状/片状，由乙烯聚合橡胶加工剂而形成的，其具有熔点较高、硬度大、光泽度高、颜色雪白等特点。聚乙烯蜡是广泛应用于涂料的低分子量聚乙烯均聚物或共聚体，能有效地提高PA热熔胶内部的润滑性。

抗氧剂是一类化学物质，当其在聚合物体系中仅少量存在时，就可延缓或抑制聚合物氧化过程的进行，从而阻止聚合物的老化并延长其使用寿命，又被称为“防老剂”。在本申请实施例中，抗氧剂可以为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂300、抗氧剂1135、抗氧剂CA、抗氧剂DLTP中的至少一种。抗氧剂1010化学名为：四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯，为白色结晶粉末，化学性状稳定，可广泛应用于通用塑料，工程塑料，合成橡胶，纤维，热熔胶，树脂，油品，墨水，涂料等行业中。抗氧剂1076，化学名为β-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯，无污染，耐热和耐水抽出性好，溶于苯、丙酮、环己烷等，微溶于甲醇，不溶于水，基本无毒。抗氧剂168是一种性能优异的亚磷酸酯抗氧剂，其抗萃取性强，对水解作用稳定，并能显著提高制品的光稳定性，可以与多种酚类抗氧剂复合使用。抗氧剂300是一种典型的硫代双酚类抗氧剂，具有游离基终止剂和氢过氧化物分解剂的双重功能。抗氧剂1135外观为无色或淡黄色液体，是100％活性液态受阻酚抗氧剂，其熔点<10℃，具有挥发性低、相溶性优异的特点，可以溶于苯、丙酮、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷、聚醚多元醇等，不溶于水。抗氧剂CA，学名1，1，3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷，为白色至灰白色结晶粉末，无味，无臭，毒性低，熔点185～188℃，不污染，耐热稳定性良好，是一种优良的酚类抗氧剂。抗氧剂DLTP，英文名Dilaurylthiodipropionate，又称硫代二丙酸双月桂酯，分子式是C₃₀H₅₈O₄S，分子量514.8441，为白色絮片状结晶固体，可以用作辅助抗氧剂，广泛用于聚丙烯、聚乙烯及ABS树脂中，也可用于橡胶加工润滑油脂中。

马来酸酐接枝聚烯烃，是指选择马来酸酐做为单体，在合适的温度下与聚烯烃进行接枝。聚烯烃为乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、4-甲基-1-戊烯等α-烯烃以及某些环烯烃单独聚合或共聚合而得到的一类热塑性树脂的总称。在本申请实施例中，马来酸酐接枝聚烯烃可以包括马来酸酐接枝聚乙烃和马来酸酐接枝聚丙烯，马来酸酐接枝聚丙烯可以成为增进极性材料与非极性材料粘接性和相容性的桥梁。在本申请实施例中，优选马来酸酐接枝率为2～11％的马来酸酐接枝聚烯烃，密度0.8～1.0，熔融指数20～80，硬度50～85shoreA，分子量为20000～90000的马来酸酐接枝聚丙烯。

聚乙烯醇(PVA)是一种有机化合物，化学式为[C₂H₄O]_n，外观是白色片状、絮状或粉末状固体，无味，溶于水(95℃以上)，微溶于二甲基亚砜，不溶于汽油、煤油、植物油、苯、甲苯、二氯乙烷、四氯化碳、丙酮、醋酸乙酯、甲醇、乙二醇等，是重要的化工原料。聚乙烯醇具有良好的成膜性，所形成的膜具有优异的附着力，耐溶剂性，耐摩擦性，伸张强度与氧气阴绝性，因为聚乙烯醇同时拥有极性和非极性两种官能基，能增强PA组分与低分子量聚乙烯蜡的相容性。在本申请实施例中，聚乙烯醇可以为聚乙烯醇1799、聚乙烯醇1788。

可选地，本申请实施例提供的热熔胶中，脂肪族聚酰胺的质量百分比可以为60％至81％，聚乙烯蜡的质量百分比可以为1％至23％，抗氧剂的质量百分比可以为0.5％至2.5％，马来酸酐接枝聚烯烃的质量百分比可以为0.2％至12％，聚乙烯醇的质量百分比可以为2％至20％。可选地，制备方式可以是混合加热后双螺杆挤出、造粒，制成热熔胶圆形颗粒。

本申请实施例提供的热熔胶与铜线和焊锡表面具有适宜的粘接强度，能确保导线头绝缘之后在运输振动过程中不发生脱落，同时在导线头焊接过程中能轻易剥离且无残留，因此不会影响导线头的焊接效果，此外，该热熔胶比较环保、绝缘性能以及可靠性都较高，对导线头以及导线头焊接到的电子产品无不良影响。

此处先行介绍本申请提供的热熔胶制备方法以及使用本申请提供的热熔胶对导线头进行绝缘的方法，之后再介绍一些具体实施例。请参加图1，本申请实施例提供的上述介绍的热熔胶制备方法包括以下步骤：

S101、将脂肪族聚酰胺、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃、聚乙烯醇投至密炼机中，按照第一预设温度混炼第一预设时长。

S102、在所述密炼机中加入聚乙烯蜡，按照第二预设温度混炼第二预设时长；

S103、双螺杆挤出并造粒，制成热熔胶。

本申请实施例中对脂肪族聚酰胺、抗氧剂等的介绍可以参见上述对热熔胶介绍的相关部分。可选地，第一预设温度可以为120～150℃，第一预设时长可以为20～30分钟；第二预设温度可以为100～140℃，第二时长可以为10～15分钟。

在一示例下，可以将热熔胶制成热熔胶圆形颗粒。可选地，密炼机下料口的第二预设温度大于所述密炼机出料口的第二预设温度，温差范围为2至5度。在一些示例下，密炼机下料口的第二预设温度至密炼机出料口的第二预设温度可以按照一定的温度梯度递减，这样可以使得制备得到的热熔胶冷却不粘结。例如，混炼之后，双螺杆挤出的温度分别从密炼机下料口到密炼机出料口的温度分别为120、120、110、110℃，一些示例下，双螺杆挤出的温度分别从密炼机下料口到密炼机出料口的温度分别为135、140、120、110℃，在另外的一些示例下，双螺杆挤出的温度分别从密炼机下料口到密炼机出料口的温度分别为100、100、95、95℃。

本申请实施例还提供了一种导线头绝缘方法，该方法采用了上述介绍的热熔胶，或者，采用了上述介绍的热熔胶制备方法制得的热熔胶对导线头进行绝缘，请参见图2，该导线头绝缘方法包括以下步骤：

S201、将所述热熔胶放置到加热炉中，加热至第三预设温度熔融得到胶液。可选地，第三预设温度为110～170℃。

S201、将导线头上露出电塑胶绝缘套的导线浸入至胶液内，可选地，所述导线浸入至胶液的时间为1s至2s，进行包胶操作后拔出，所述导线头上露出电塑胶绝缘套的导线上形成绝缘封胶套。

本申请实施例中对脂肪族聚酰胺、抗氧剂等的介绍可以参见上述对热熔胶介绍的相关部分。可选地，绝缘封胶套的边缘与导线头电塑胶绝缘套的边缘之间的距离为导线头直径的1/4至1/2。在该示例中，当两个导线头接触时，两导线会由于有绝缘封胶套的阻隔而不会直接接触，可以避免导线直接接触而带来短路的问题。

请参见图3和图4，图3为经过本申请实施例导线头绝缘方法处理后的导线头10，包括绝缘分胶套101，导线102以及导线头的电塑胶绝缘套103。图4为将导线焊接在基板上PAD上的示意图，图4中包括基板204、基板204上的焊点205，以及导线202和电塑胶绝缘套203。PAD称焊盘，分为插脚焊盘和表贴焊盘，插脚焊盘有焊孔主要用于焊接插脚元件，表贴焊盘没有焊孔，其主要用于焊接表贴元件。

本申请实施例还提供了一种热熔胶，其包括质量百分比为81％的160℃熔融时黏度为1500mPa·S的脂肪族聚酰胺(如脂肪族低分子量聚酰胺DP-100)、质量百分比为2％的抗氧剂1076、质量百分比为8％的马来酸酐接枝率为4％的马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃CMG5001-T)以及质量百分比为8％的聚乙烯醇(如聚乙烯醇1799)，以及质量百分比为1％、熔点为101℃的聚乙烯蜡(如低分子量聚乙烯蜡AC-617A)。该热熔胶的制备方法是先将质量百分比为81％的脂肪族聚酰胺(如脂肪族低分子量聚酰胺DP-100)、质量百分比为2％的抗氧剂1076、质量百分比为8％的马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃CMG5001-T)、质量百分比为8％的聚乙烯醇(如聚乙烯醇1799)，投入至密炼机中混炼20分钟，混炼温度为120℃，之后加入质量百分比为1％的聚乙烯蜡(如聚乙烯蜡H1001)，将温度调至125℃后继续混炼10分钟，之后双螺杆挤出，双螺杆挤出的温度分别从密炼机下料口到密炼机出料口的温度分别为120、120、110、110℃，之后造粒制成热熔胶圆形颗粒。使用本申请实施例中制备得到的热熔胶对导线头进行绝缘处理则还需要：将热熔胶圆形颗粒放置到加热炉中，加热到140℃将其熔融成低粘度胶液，之后将导线的外露线头浸入至胶液内，控制浸胶时间为1s进行包胶操作，将外露线头拔出，拔出后的外露线头上将形成绝缘封胶套。

基于本申请实施例提供的热熔胶与常见的熔融温度为70℃的松香(CAS：8050-09-7)进行对比，可得测试结果如下表所示：

可见，采用松香对电子线进行头部封松香，拔除松香头并将其焊接于PAD后，拉拔力相对于本申请实施例中提供的来说其拉拔力减小，证明其对焊接性能有负面影响；封松香后拔除力过大将会导致拔除困难，同时拔除后有大量松香残留，不易清理；利用本申请实施例中提供的热熔胶对电子进行头部封胶并将其焊接于PAD后，拉拔力较大且封胶后拔除力较合适，易拔除，无残留。

本申请实施例还提供了一种热熔胶，其包括质量百分比依次为71％、2.5％、10.5％、10％、6％的180℃熔融时黏度3600mPa·S的脂肪族聚酰胺(如脂肪族低分子量聚酰胺8856)、抗氧剂1076、马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃CMG5001-T)、聚乙烯醇1799和聚乙烯蜡(如低分子量聚乙烯蜡AC-617A)，其制备方法包括：71份(在本申请实施例中份即是指质量百分比)的脂肪族聚酰胺(如脂肪族低分子量聚酰胺8856)、2.5份的抗氧剂1076、10.5份的马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃CMG5001-T)、10份的聚乙烯醇1799，投入至密炼机中混炼30分钟，温度为150℃，之后加入聚乙烯蜡(如低分子量聚乙烯蜡AC-617A)6份，将温度调至140℃，继续混炼15分钟，双螺杆挤出，双螺杆挤出的温度分别从下料口到模头的温度分别为135、140、120、110℃，造粒，制成热熔胶圆形颗粒。使用本申请实施例中的热熔胶对导线头进行绝缘处理的方法可以是将上述热熔胶圆形颗粒放置到加热炉中，加热到150℃将其熔融成低粘度胶液，之后将导线的外露线头浸入至胶液内，控制浸胶时间为1.5s，进行包胶操作，将导线拔出，导线的外露线头上将形成绝缘封胶套。

基于本申请实施例提供的热熔胶与常见的熔融温度为70℃的松香(CAS：8050-09-7)进行对比，可得测试结果如下：

本申请实施例还提供了一种热熔胶，该热熔胶包括质量百分比为60％的160℃熔融时黏度2900mPa·S脂肪族低分子聚酰胺(如脂肪族低分子聚酰胺8801)，质量百分比为2％的抗氧剂164，质量百分比为12％的马来酸酐接枝率为8％的马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃9001)，质量百分比为18％的聚乙烯醇2488，以及质量百分比为8％的聚乙烯蜡(如低分子量聚乙烯蜡AC-617A)。本申请实施例提供热熔胶的制备方法则是将质量百分比为60％的脂肪族聚酰胺(如脂肪族低分子量聚酰胺8801)，质量百分比为2％的抗氧剂164，质量百分比为12％的马来酸酐接枝聚烯烃(如马来酸酐接枝聚烯烃9001)，以及质量百分比为18％的聚乙烯醇(如聚乙烯醇2488)投入至密炼机中混炼20分钟，温度为120℃，之后加入质量百分比为8％的聚乙烯蜡(如低分子量聚乙烯蜡AC-617A)后将温度调至100℃，继续混炼10分钟，随后双螺杆挤出，双螺杆挤出的温度分别从密炼机下料口到密炼机出料口的温度分别为100、100、95、95℃，造粒制成热熔胶圆形颗粒。使用本申请实施例中的热熔胶对导线进行绝缘处理的步骤可以包括：将热熔胶圆形颗粒放置到加热炉中，加热到150℃将其熔融成低粘度胶液，将导线的外露线头浸入至胶液内，控制浸胶时间为1s，进行包胶操作，之后将到导线拔出，导线上将形成绝缘封胶套。

基于本申请实施例提供的热熔胶进行测试，与乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA，CAS号：24937-78-8)进行测试，测试结果如下：

可见，采用乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)对电子线进行头部封EVA并拔除EVA头将其焊接于PAD后，拉拔力相对于本实施实施例中的热熔胶形成绝缘封胶套来说，其拉拔力减小，证明其对焊接性能有负面影响；封EVA后拔除力过大将会导致拔除困难，同时拔除后有EVA残留，不易清理，而本申请实施例中使用的热熔胶将其焊接于PAD后拉拔力较大，封胶后拔除力较合适，易拔除，无残留。

本申请实施例还提供了一种电池，该电池中的导线采用了上述介绍的导线头绝缘方法进行绝缘。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims

1.一种导线头绝缘方法，其特征在于，包括：

将热熔胶放置到加热炉中，加热至第三预设温度熔融得到胶液；

将导线头上露出电塑胶绝缘套的导线浸入至胶液内，进行包胶操作后拔出，所述导线头上露出电塑胶绝缘套的导线上形成绝缘封胶套；

其中，所述热熔胶包括脂肪族聚酰胺、聚乙烯蜡、抗氧剂、马来酸酐接枝聚烯烃以及聚乙烯醇；

所述脂肪族聚酰胺的质量百分比为60%至81%，所述聚乙烯蜡的质量百分比为1%至23%，所述抗氧剂的质量百分比为0.5%至2.5%，所述马来酸酐接枝聚烯烃的质量百分比为0.2%至12%，所述聚乙烯醇的质量百分比为2%至20%；

所述聚乙烯蜡的相对分子量为1500~10000，软化点为90~116℃，熔融黏度为100~500mPa·s；所述脂肪族聚酰胺的相对分子量为40000~100000，软化点为90~140℃，熔融黏度为3000~7000mPa·s。

2.如权利要求1所述的方法，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、抗氧剂300、抗氧剂1135、抗氧剂CA、抗氧剂DLTP中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，所述绝缘封胶套的边缘与所述导线头上电塑胶绝缘套的边缘之间的距离为所述导线头直径的1/4至1/2；所述导线的导线头浸入至胶液的时间为1s至2s，所述第三预设温度为110~170℃。

4.一种电池，所述电池包括使用如权利要求1-3任一项所述的导线头绝缘方法进行绝缘后的导线。