CN113861553A - 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料 - Google Patents

一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料 Download PDF

Info

Publication number
CN113861553A
CN113861553A CN202111043207.3A CN202111043207A CN113861553A CN 113861553 A CN113861553 A CN 113861553A CN 202111043207 A CN202111043207 A CN 202111043207A CN 113861553 A CN113861553 A CN 113861553A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
lithium battery
boehmite
flame retardant
polypropylene composite
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202111043207.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113861553B (zh
Inventor
熊柱德
陈英
黄建华
江国龙
尹晓青
罗峥
胡志华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangxi Hualiyuan Lithium Energy Technology Co ltd
Original Assignee
Jiangxi Hualiyuan Lithium Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangxi Hualiyuan Lithium Energy Technology Co ltd filed Critical Jiangxi Hualiyuan Lithium Energy Technology Co ltd
Priority to CN202111043207.3A priority Critical patent/CN113861553B/zh
Publication of CN113861553A publication Critical patent/CN113861553A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113861553B publication Critical patent/CN113861553B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02—Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • C08L23/10—Homopolymers or copolymers of propene
    • C08L23/12—Polypropene
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00—Properties
    • C08L2201/02—Flame or fire retardant/resistant
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Fireproofing Substances (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯40‑55份、玻璃纤维20‑35份、改性勃姆石5‑9份、硅藻土1‑5份、富勒烯0.3‑2份、阻燃剂8‑15份、增韧剂3‑7份、抗氧剂0.1‑0.5份；其中，所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物。本发明提出的锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其阻燃性能优异，力学性能好，能满足锂电池外壳的使用要求。

Description

一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料
技术领域
本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料。
背景技术
锂电池技术较为成熟，比功率较大，循环寿命可达800-1000次左右，且成本较低，是目前电动汽车使用最为广泛的电池。聚丙烯是一种半结晶性的热塑性树脂，其具有良好的力学性能、热稳定性以及优异的成型加工性能和相对低廉的价格，目前已被应用于制作电池外壳。用作电池外壳的材料不仅要求其具有一定的力学性能，对阻燃性能也有较高的要求，但是聚丙烯的极限氧指数仅为17.4-19.0％，同时在燃烧过程中伴随着大量的熔滴，燃烧速度较快，现有的聚丙烯材料阻燃性能仍不是很理想，限制了其在电池外壳中的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其阻燃性能优异，力学性能好，能满足锂电池外壳的使用要求。
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯40-55份、玻璃纤维20-35份、改性勃姆石5-9份、硅藻土1-5份、富勒烯0.3-2份、阻燃剂8-15份、增韧剂3-7份、抗氧剂0.1-0.5份；其中，所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物。
优选地，所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、80-85℃的条件下搅拌7-10h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在80-95℃下搅拌反应25-30h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌2.5-3.5h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，升温至60-65℃，搅拌15-20h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至75-85℃搅拌反应5.5-8h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石。
优选地，在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为8-10：30-50：15-25：50-80；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为3-5：200-300：10-15；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.5-7：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：10-15，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3-5g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为15-25：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为2-5：10-20：0.05-0.15：1-3：0.2-0.45：5-12：0.1-0.18：400-600。
优选地，所述滴加的时间为1-1.5h。
优选地，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或者多种的混合物。
优选地，所述抗氧剂为抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1010按重量比为1：1：1的混合物。
优选地，所述阻燃剂中，聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为8-25：1-4：1-3：0.5-2。
优选地，其原料中还包括0.01-0.5重量份的润滑剂、0.1-0.5重量份的成核剂和0.1-0.5重量份的偶联剂。
优选地，所述润滑剂为硬酯酸钙、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的混合物；所述成核剂为二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇、N,N′-二环己基对苯二甲酰胺中的一种或者两种的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH550中的一种或者多种的混合物。
优选地，在改性勃姆石的制备工艺中，所述的后处理可以包括抽滤、浓缩、洗涤、过滤、重结晶、干燥。
本发明所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其具体选择了稀土、磷、氮共改性的勃姆石加入体系中，一方面，与特定的阻燃剂配合，赋予复合材料优异的阻燃性能，另一方面，与硅藻土和富勒烯配合，赋予复合材料优异的力学性能，改善了因阻燃剂的加入对材料力学性能的不利影响；优选方式改性勃姆石的制备过程中，首先以氯化镧为改性剂对勃姆石进行了改性，将稀土引入勃姆石中，得到了物料A，之后以甲基丙烯酸为改性剂，控制反应的条件，对物料A进行了改性，将双键引入其中，得到了含有双键的物料B；同时以邻烯丙基苯酚和六氯环三磷腈为原料，控制反应的条件，使邻烯丙基苯酚中的羟基与六氯环三磷腈进行了作用，得到了含有双键的物料C，之后以物料C、苯乙烯、物料B等为原料进行了反应，同时将稀土、氮和磷元素引入勃姆石中，得到了所述的改性勃姆石，改善了勃姆石的表面性质，将其加入体系中，提高了其在体系中的分散性和结合能力，在提高材料阻燃性能的同时提高了材料的力学性能；具体选择聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物作为阻燃剂，各原料具有协同作用，改善了聚丙烯燃烧时的熔滴缺陷，降低了最大热释放速率，所得残炭更为致密连续。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯55份、玻璃纤维20份、改性勃姆石9份、硅藻土2份、富勒烯1份、阻燃剂8份、乙烯-辛烯共聚物7份、抗氧剂6260.1份；
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物，且聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为8：4：1：2；
所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石，其制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、80℃的条件下搅拌10h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在80℃下搅拌反应27h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌2.5h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1.5h，升温至62℃，搅拌17h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至75℃搅拌反应8h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；
在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为8：50：15：80；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为4：300：10；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为7：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：10，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：5g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为15：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为5：10：0.15：1：0.45：5：0.18：400。
实施例2
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯40份、玻璃纤维35份、改性勃姆石5份、硅藻土1份、富勒烯2份、阻燃剂15份、聚丙烯-马来酸酐接枝物5份、抗氧剂1680.5份、硬酯酸钙0.2份、聚乙烯蜡0.3份、二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇0.05份、N,N′-二环己基对苯二甲酰胺0.05份、硅烷偶联剂KH5600.3份、硅烷偶联剂KH5500.2份；
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物，且聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为25：1：3：0.5；
所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、85℃的条件下搅拌7h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在90℃下搅拌反应30h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌3.5h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1h，升温至60℃，搅拌20h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至85℃搅拌反应5.5h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；
在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为10：30：25：57；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为5：200：15；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.5：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：15，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为25：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为2：14：0.05：3：0.2：12：0.1：600。
实施例3
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯42份、玻璃纤维32份、改性勃姆石6份、硅藻土5份、富勒烯0.3份、阻燃剂12份、聚丙烯-马来酸酐接枝物1份、乙烯-辛烯共聚物2份、抗氧剂6260.1份、抗氧剂1680.1份、抗氧剂10100.1份、聚乙烯蜡0.2份、N,N′-二环己基对苯二甲酰胺0.3份、硅烷偶联剂KH5700.3份；
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物，且聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为9：3：2：1.7；
所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、82℃的条件下搅拌9h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在95℃下搅拌反应25h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌2.8h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1h，升温至65℃，搅拌15h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至77℃搅拌反应7h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；
在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为9：42：18：50；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为3：260：12；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.8：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：14，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3.8g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为20：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为3：20：0.11：1.7：0.28：10：0.12：550。
实施例4
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯53份、玻璃纤维26份、改性勃姆石8份、硅藻土2份、富勒烯0.9份、阻燃剂10份、乙烯-辛烯共聚物6份、抗氧剂6260.06份、抗氧剂1680.06份、抗氧剂10100.06份、硬酯酸钙0.1份、聚乙烯蜡0.2份、二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇0.18份、硅烷偶联剂KH5500.2份；
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物，且聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为21：2：1：1；
所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，其中，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为10：37：21：59，在氮气保护、83℃的条件下搅拌8h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，其中，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为4：250：13，在88℃下搅拌反应28h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为18：1，在常温下搅拌3.2h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1.5h，所述邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.9：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：12，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：4g/ml，升温至62℃，搅拌17h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至82℃搅拌反应6h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为4：11：0.12：2：0.4：7：0.16：450。
实施例5
本发明提出的一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其原料按重量份包括：聚丙烯52份、玻璃纤维28份、改性勃姆石7份、硅藻土3份、富勒烯1份、阻燃剂11份、乙烯-辛烯共聚物5份、抗氧剂6260.3份、硬酯酸钙0.3份、二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇0.18份、硅烷偶联剂KH5600.22份；
其中，所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物，且聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为17：3：2：1；
所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、83℃的条件下搅拌8h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在87℃下搅拌反应28h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌3h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1.3h，升温至62℃，搅拌18h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至80℃搅拌反应6h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；
在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为9：38：19：71；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为4：270：13；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.9：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：14，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3.9g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为22：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为3：17：0.11：2：0.3：7：0.15：500。
对比例1
与实施例5的不同仅在于：其原料中不含有改性勃姆石。
对比例2
与实施例5的不同仅在于：其原料中不含有阻燃剂。
对比例3
与实施例5的不同仅在于：所述阻燃剂为聚磷酸铵。
对比例4
与实施例5的不同仅在于：所述阻燃剂为二乙基次膦酸铝。
对比例5
与实施例5的不同仅在于：其原料中所述改性勃姆石的制备工艺仅包括实施例5中的稀土改性步骤，即包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、83℃的条件下搅拌8h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到；所述勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为9：38：19：71。
对比例6
与实施例5的不同仅在于：其原料中所述改性勃姆石的制备工艺不包括实施例5的稀土改性步骤，即包括以下步骤：将勃姆石与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在87℃下搅拌反应28h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌3h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，所述滴加的时间为1.3h，升温至62℃，搅拌18h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至80℃搅拌反应6h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石；其中，勃姆石、水、甲基丙烯酸的重量比为4：270：13；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.9：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：14，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3.9g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为22：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为3：17：0.11：2：0.3：7：0.15：500。
对比例7
与实施例5的不同仅在于：其原料中所述改性勃姆石是将勃姆石、氯化镧、六氯环三磷腈混合而成的。
对比例8
与实施例5的不同仅在于：其原料中不含有硅藻土和富勒烯。
对实施例5以及对比例1-8复合材料的性能进行测试：
拉伸强度按照GB/T1040.3-2006标准测试；
悬臂梁缺口冲击强度按照GB/T1843.2-1996进行测试；
阻燃性能(1.6mm)按照UL94标准进行测试；
氧指数按照GB/T2406标准测试；
经测试可知，实施例5复合材料的拉伸强度为65MPa，悬臂梁缺口冲击强度为16.2KJ/m2，阻燃性能为V0级别，氧指数为39％；而对比例1-8复合材料的拉伸强度为52-63MPa，悬臂梁缺口冲击强度为13.9-15.3KJ/m2，阻燃性能为V0-V1级别，氧指数＜35％。
将实施例5以及对比例1-8的复合材料制成电池外壳，根据GB/T31467.3-2015中7.10进行外部火烧测试，记录火源移开后火焰续燃时间，其中，实施例5制成的电池外壳火焰续燃时间为23s，而对比例1-8复合材料制备的电池外壳火焰续燃时间为41-97s，均大于实施例5中的23s。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，其原料按重量份包括：聚丙烯40-55份、玻璃纤维20-35份、改性勃姆石5-9份、硅藻土1-5份、富勒烯0.3-2份、阻燃剂8-15份、增韧剂3-7份、抗氧剂0.1-0.5份；其中，所述改性勃姆石为稀土、磷、氮共改性的勃姆石；所述阻燃剂为聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的混合物。
2.根据权利要求1所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述改性勃姆石的制备工艺包括以下步骤：将勃姆石、氯化镧、浓盐酸和水混合均匀，在氮气保护、80-85℃的条件下搅拌7-10h，调整pH为7后过滤、水洗、干燥得到物料A；将物料A与水混合均匀，加入甲基丙烯酸，在80-95℃下搅拌反应25-30h，过滤、洗涤、干燥得到物料B；将邻烯丙基苯酚与碳酸钾置于反应装置中，通氮气，加入四氢呋喃，在常温下搅拌2.5-3.5h，滴加六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液，升温至60-65℃，搅拌15-20h，后处理后得到物料C；将物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B和过硫酸钠加入水中，通氮气，搅拌均匀，升温至75-85℃搅拌反应5.5-8h，离心、洗涤、干燥得到所述改性勃姆石。
3.根据权利要求2所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，在制备物料A时，勃姆石、氯化镧、浓盐酸、水的重量比为8-10：30-50：15-25：50-80；在制备物料B时，物料A、水、甲基丙烯酸的重量比为3-5：200-300：10-15；在制备物料C时，邻烯丙基苯酚、六氯环三磷腈的摩尔比为6.5-7：1，六氯环三磷腈与碳酸钾的摩尔比为1：10-15，六氯环三磷腈的四氢呋喃溶液中，六氯环三磷腈与四氢呋喃的质量体积比为1：3-5g/ml，通氮气后加入的四氢呋喃与邻烯丙基苯酚的体积比为15-25：1；所述物料C、苯乙烯、十二烷基硫酸钠、span-80、丁二烯、物料B、过硫酸钠、水的重量比为2-5：10-20：0.05-0.15：1-3：0.2-0.45：5-12：0.1-0.18：400-600。
4.根据权利要求2或3所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述滴加的时间为1-1.5h。
5.根据权利要求1所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述增韧剂为乙烯-辛烯共聚物、聚丙烯-马来酸酐接枝物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物中的一种或者多种的混合物。
6.根据权利要求1所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1010中的一种或者多种的混合物。
7.根据权利要求6所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂626、抗氧剂168、抗氧剂1010按重量比为1：1：1的混合物。
8.根据权利要求1所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述阻燃剂中，聚磷酸铵、二乙基次膦酸铝、硅酮粉、硝酸钴的重量比为8-25：1-4：1-3：0.5-2。
9.根据权利要求1-8中任一项所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，其原料中还包括0.01-0.5重量份的润滑剂、0.1-0.5重量份的成核剂和0.1-0.5重量份的偶联剂。
10.根据权利要求9所述锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料，其特征在于，所述润滑剂为硬酯酸钙、聚乙烯蜡、乙撑双硬脂酰胺中的一种或多种的混合物；所述成核剂为二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇、N,N′-二环己基对苯二甲酰胺中的一种或者两种的混合物；所述偶联剂为硅烷偶联剂KH560、硅烷偶联剂KH570、硅烷偶联剂KH550中的一种或者多种的混合物。
CN202111043207.3A 2021-09-07 2021-09-07 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料 Active CN113861553B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111043207.3A CN113861553B (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111043207.3A CN113861553B (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113861553A true CN113861553A (zh) 2021-12-31
CN113861553B CN113861553B (zh) 2023-08-08

Family

ID=78989892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111043207.3A Active CN113861553B (zh) 2021-09-07 2021-09-07 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113861553B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114907749A (zh) * 2022-06-07 2022-08-16 广州中桥能源科技有限公司 一种防止天然气气化器结霜结冰的材料及其制备方法
CN117777718A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 安徽世松新材料科技有限公司 一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268567A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Hitachi Cable Ltd 導電材被覆耐食性金属材料
CN102618087A (zh) * 2012-01-13 2012-08-01 北京理工大学 含硅磷腈改性聚磷酸铵阻燃剂的制备方法及在阻燃聚烯烃中的应用
KR20160086648A (ko) * 2015-01-12 2016-07-20 엘티씨 (주) 질화알루미늄 휘스커의 제조방법
CN108467545A (zh) * 2018-04-16 2018-08-31 万华化学（宁波）有限公司 一种隔音降噪、阻燃聚丙烯材料及其制备方法
WO2018180689A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 古河電気工業株式会社 難燃性架橋樹脂成形体及びその製造方法、シランマスターバッチ、マスターバッチ混合物及びその成形体、並びに、難燃性製品
CN109980162A (zh) * 2019-03-01 2019-07-05 广东工业大学 一种聚磷腈包覆陶瓷颗粒及其在锂离子电池隔膜中的应用
CN112745525A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种阻燃填料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003268567A (ja) * 2002-03-19 2003-09-25 Hitachi Cable Ltd 導電材被覆耐食性金属材料
CN102618087A (zh) * 2012-01-13 2012-08-01 北京理工大学 含硅磷腈改性聚磷酸铵阻燃剂的制备方法及在阻燃聚烯烃中的应用
KR20160086648A (ko) * 2015-01-12 2016-07-20 엘티씨 (주) 질화알루미늄 휘스커의 제조방법
WO2018180689A1 (ja) * 2017-03-31 2018-10-04 古河電気工業株式会社 難燃性架橋樹脂成形体及びその製造方法、シランマスターバッチ、マスターバッチ混合物及びその成形体、並びに、難燃性製品
CN108467545A (zh) * 2018-04-16 2018-08-31 万华化学（宁波）有限公司 一种隔音降噪、阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN109980162A (zh) * 2019-03-01 2019-07-05 广东工业大学 一种聚磷腈包覆陶瓷颗粒及其在锂离子电池隔膜中的应用
CN112745525A (zh) * 2019-10-29 2021-05-04 合肥杰事杰新材料股份有限公司 一种阻燃填料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BLANDINE FRIEDERICH等: "《Comparison of alumina and boehmite in (APP/MPP/metal oxide) ternary systems on the thermal and fire behavior of PMMA》", 《POLYMERS FOR ADVANCED TECHNOLOGIES》, vol. 23, no. 10, pages 1369 - 1380 *
叶晋纶 等: "《改性勃姆石对聚丙烯性能影响研究》", 《中国塑料》, vol. 35, no. 03, pages 16 - 22 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114907749A (zh) * 2022-06-07 2022-08-16 广州中桥能源科技有限公司 一种防止天然气气化器结霜结冰的材料及其制备方法
CN117777718A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 安徽世松新材料科技有限公司 一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备工艺
CN117777718B (zh) * 2024-02-23 2024-05-07 安徽世松新材料科技有限公司 一种软包锂电池用防腐蚀保护膜及其制备工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113861553B (zh) 2023-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113861553A (zh) 一种锂电池外壳用高阻燃聚丙烯复合材料
CN106008742B (zh) 具有类纤维素结构的海洋生物质基阻燃剂
CN102391608B (zh) 一种超高耐热阻燃abs组合物及其制备方法
CN103073715B (zh) 一种无机改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃尼龙6复合材料的制备方法
CN102850622B (zh) 一种有机无卤阻燃硅烷交联聚乙烯及其制备方法和组合物
CN114958014B (zh) 一种组合物、利用该组合物制得的高效阻燃的相变热管理复合材料及其制备方法
CN110483991A (zh) 一种无卤阻燃生物基尼龙及其制备方法
CN103102593A (zh) 负载型金属氧化物催化协效无机阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN105907087A (zh) 一种阻燃尼龙材料及其制备方法
CN115725136B (zh) 一种高氧指数阻燃pp材料及其制备方法
CN108440844A (zh) 一种车用挡泥板复合材料及其制备方法
CN110540707B (zh) 一种多元阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN106479167B (zh) 一种高耐热长玻纤/尼龙6复合材料的制备方法
CN106189049A (zh) 一种铅酸蓄电池阻燃塑壳材料
CN117089128A (zh) 一种耐老化管状输送带覆盖胶及其制备方法
CN109096616B (zh) 长玻纤增强无卤阻燃聚丙烯电池槽材料及其制备方法
CN115011063A (zh) 一种基于木质素的化学改性的动力电池外壳
CN105949509B (zh) 一种有机-无机杂化六甲叉膦酸镁阻燃剂及其制备方法
CN111943219B (zh) 无机盐及其制备方法、锂离子电池电解液添加剂、锂离子电池电解液和锂离子电池
CN113773416B (zh) 一种本征阻燃的改性天然橡胶及其制备方法
CN117964948A (zh) 一种无卤阻燃剂及其制备方法
CN108912498A (zh) 一种新能源汽车用高阻燃聚丙烯复合材料及其制备方法
CN117362775B (zh) 一种抗静电防老化麻醉储气囊
CN117417569B (zh) 一种玻璃纤维复合材料及其制备方法
CN118290868A (zh) 一种高绝缘性的阻燃电缆及其生产工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant