CN113402913B - 锂电池铝型材耐高电压耐高温uv涂料 - Google Patents

锂电池铝型材耐高电压耐高温uv涂料 Download PDF

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Abstract

本发明公开了锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，涉及UV涂料技术领域，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，所述UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：光引发剂4.5‑7份，含氟丙烯酸酯UV稀释剂10‑15份，6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20‑30份，邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30‑40份，3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5‑10份。本发明中，该锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料能够承受至少6000V的电压，具有良好的耐高压击穿的效果和极强的绝缘性，且该锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料能够承受至少200℃的温度并保持不变形、不破裂和不软化，具有极高的耐高温性能。

Description

锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料
技术领域
本发明涉及UV涂料技术领域，具体是锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料。
背景技术
UV涂料指利用UV辐射固化的涂料。UV固化涂料可应用于油墨印刷并曝光于UV辐照。其固含量可高达100％，因此没有挥发组分而不污染环境，高固含量还能使其应用于很薄的膜，UV固化涂料还可应用于涂布玻璃和塑料，木材，铝质材料等等。
但是现有技术中，车载锂电池应用前景广阔，在车载锂离子电池动力模组外侧起保护作用的铝板防护层，需要起到安全防护的作用，当锂电池发生泄漏、燃烧等危险情况时，如果不对铝板防护层进行保护，极大可能造成铝板防护层破裂软化而导致危险的发生。
发明内容
本发明的目的在于提供锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，所述UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂4.5-7份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10-15份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20-30份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30-40份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5-10份。
作为本发明进一步的方案：所述光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为0.5-1份，光引发剂184的份数为4-6份。
作为本发明再进一步的方案：所述含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。
作为本发明再进一步的方案：所述6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol。
作为本发明再进一步的方案：所述邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol。
作为本发明再进一步的方案：所述3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
作为本发明再进一步的方案：所述UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
作为本发明再进一步的方案：所述电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
作为本发明再进一步的方案：所述高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料能够承受至少6000V的电压，具有良好的耐高压击穿的效果和极强的绝缘性，且该锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料能够承受至少200℃的温度并保持不变形、不破裂和不软化，具有极高的耐高温性能，含氟基团以及邻甲酚醛改性环氧基团具有极强的绝缘性，再加上涂层交联密度高，固化后形成致密的绝缘分子结构网络，起到耐高电压击穿的作用，含氟基团和邻甲酚醛改性环氧基团可以有效提高涂层的耐高温性能。
附图说明
图1为锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料中电压击穿实验的数据图。
图2为锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料中高温软化实验的数据图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例1中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例2中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂15份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例3中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂25份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例4中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂30份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例5中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂35份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例6中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂40份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
本发明实施例7中，锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，包括UV涂料配方及其UV涂料性能实验，UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂6份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂10份。
光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为1份，光引发剂184的份数为5份；含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种；6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
UV涂料性能实验分别包括有电压击穿实验和高温软化实验。
电压击穿实验的具体步骤如下所示：
步骤1：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤2：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域划分若干个等面积的测试区域；
步骤3：在每个测试区域分别进行一次电压击穿测试，测试起始电压为4000V，测试终止电压为7000V，测试时间为10min，递增量为500V。
高温软化实验的具体步骤如下所示：
步骤一：将该UV涂料涂覆至铝板表面，UV涂料涂覆厚度为1mm；
步骤二：在铝板表面涂覆UV涂料的涂层区域进行高温软化测试，测试起始温度为50℃，测试的终止温度为300℃，递增量为50℃，每个温度阶段测试时间为72小时。
由表1和图1可知，该UV涂料涂层能够承受至少6000V的电压，具有良好的耐高压击穿的效果和极强的绝缘性，当电压为6500V时，实施例1中的UV涂料涂层被击穿，当电压为7000V时，实施例1、2、3、5和7中的UV涂料涂层均被击穿，由此可知含氟基团以及邻甲酚醛改性环氧基团具有极强的绝缘性，再加上涂层交联密度高，固化后形成致密的绝缘分子结构网络，起到耐高电压击穿的作用。
由表2和图2可知，该UV涂料涂层能够承受至少200℃的温度并保持不变形、不破裂和不软化，具有极高的耐高温性能，实施例1中的UV涂料涂层在250℃出现软化现象，实施例1、2、3、5和7中的UV涂料涂层在300℃也出现软化现象，由此可知，含氟基团和邻甲酚醛改性环氧基团可以有效提高涂层的耐高温性能。
表1
Figure BDA0003123881290000091
Figure BDA0003123881290000101
表2
Figure BDA0003123881290000102
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，其特征在于：所述UV涂料配方由以下质量份数的组分构成：
光引发剂4.5-7份
含氟丙烯酸酯UV稀释剂10-15份
6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂20-30份
邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂30-40份
3官能含氟丙烯酸酯UV树脂5-10份
所述6官能氟硅改性丙烯酸酯UV树脂的分子量为3000-3500g/mol；
所述邻甲酚醛改性环氧丙烯酸酯UV树脂的分子量为1000-1500g/mol；
所述3官能含氟丙烯酸酯UV树脂的分子量为1500-2000g/mol。
2.根据权利要求1所述的锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，其特征在于：所述光引发剂为光引发剂TPO和光引发剂184的混合物，光引发剂TPO的份数为0.5-1份，光引发剂184的份数为4-6份。
3.根据权利要求1所述的锂电池铝型材耐高电压耐高温UV涂料，其特征在于：所述含氟丙烯酸酯UV稀释剂为丙烯酸六氟丁酯、甲基丙烯酸六氟丁酯和丙烯酸十二氟庚酯中的一种或几种。
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