CN116218458A - 一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及粘合剂制备技术领域，具体公开了一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用。所述的复合粘合剂，其包含如下重量份的原料组分：室温硫化甲基硅橡胶40～60份；丁基橡胶20～40份；填料30～50份；固化剂10～20份；偶联剂1～5份；所述的填料包含凹凸棒土和硅灰石。本发明提供了一种全新组成的复合粘合剂；研究表明，其在低温下具有较好的拉伸强度。
Description
技术领域
本发明涉及粘合剂制备技术领域，具体涉及一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用。
背景技术
近年来随着新能源汽车的发展，其在汽车行业中占有的份额越来越多；而动力电池作为新能源汽车的重要组成部分，需求量也得到了不断的增加。动力电池的生产环节较多，其中动力电池的密封和组装是动力电池的生产环节之一，其对动力电池的性能也起着一定的影响。在动力电池的密封和组装环节中，粘合剂是常用的材料之一，需求量也在逐步增加。
中国发明专利202011098491.X公开了一种石墨烯防火阻燃密封胶，其公开了一种石墨烯防火阻燃密封胶。所述的石墨烯防火阻燃密封胶，包含防火胶基料，所述的防火胶基料包含室温硫化甲基硅橡胶、二甲基硅油、阻燃隔热剂A、阻燃隔热剂B；所述阻燃隔热剂A包含活性纳米钙和氢氧化铝；所述的阻燃隔热剂B包含气相二氧化硅、石墨烯以及气凝胶。本发明提供的防火阻燃密封胶具有较好的阻燃隔热性能，同时具有较长的使用寿命，且伸长率好具有较强的抗位移能力。发明人在研究中发现，中国发明专利202011098491.X公开的密封胶，其低温下的拉伸强度不理想，难以满足动力电池在低温下的性能要求。
综上所述，以室温硫化甲基硅橡胶为原料，开发一款在低温下拉伸强度好的复合粘合剂具有重要的应用价值。
发明内容
为了克服现有技术中存在的至少之一的技术问题，本发明提供了一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种复合粘合剂，其包含如下重量份的原料组分：
室温硫化甲基硅橡胶 40～60份；丁基橡胶 20～40份；填料 30～50份；固化剂 10～20份； 偶联剂 1～5份；
所述的填料包含凹凸棒土和硅灰石。
本发明提供了一种全新组成的复合粘合剂；研究表明，其在低温下具有较好的拉伸强度。
优选地，所述的复合粘合剂，包含如下重量份的原料组分：
室温硫化甲基硅橡胶 50～60份；丁基橡胶 30～40份；填料 40～50份；固化剂 10～15份； 偶联剂 1～3份。
最优选地，所述的复合粘合剂，包含如下重量份的原料组分：
室温硫化甲基硅橡胶50份；丁基橡胶30份；填料40份；固化剂12份；偶联剂3份。
优选地，凹凸棒土和硅灰石的重量比为2～4:1。
最优选地，凹凸棒土和硅灰石的重量比为3:1。
优选地，所述的固化剂选自二乙胺基甲基三乙氧基硅烷。
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂KH-560。
优选地，所述的填料为改性填料；所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石混合后加入水中，分散均匀得分散液；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在40～60℃下搅拌1～3h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；
(3)将固体产物1在700～800℃下煅烧2～4h，得固体产物2，即所述的改性填料。
发明人在大量的研究中惊奇的发现，在室温硫化甲基硅橡胶以及丁基橡胶加入通过上述方法对凹凸棒土和硅灰石进行改性得到的改性填料制备得到的复合粘合剂，相比于加入由凹凸棒土和硅灰石组成的未改性的填料制备得到的复合粘合剂，可以显著提高复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
优选地，步骤(1)中凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:8～10。
最优选地，凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:9。
优选地，步骤(1)中凹凸棒土和硅灰石的重量比为2～4:1。
最优选地，凹凸棒土和硅灰石的重量比为3:1。
优选地，步骤(2)中氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为：4～6:1～2:1～2:400～600。
最优选地，步骤(2)中氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为：5:2:1:500。
优选地，改性填料的制备方法还包括如下步骤：
将固体产物2分散在水中，接着再加入改性剂，在60～90℃下继续搅拌1～3h，分离固体产物并干燥后即得所述的改性填料。
发明人子在进一步研究中惊奇的发现，在改性填料的制备过程中，进一步通过加入改性剂对固体产物2进行改性后得到的改性填料，其可以进一步提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
进一步优选地，所述的固体产物2、改性剂以及水的重量比为8～12:2～4:100；
进一步优选地，所述的固体产物2、改性剂以及水的重量比为10:3:100。
进一步优选地，所述的改性剂选自肉豆蔻基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵。
进一步优选地，所述的改性剂由十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成。
进一步优选地，十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵的重量比为1～2:1～2；
最优选地，十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵的重量比为1:1。
发明人在研究中还发现，改性剂的选择对于制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度有着重要的影响；发明人在大量的实验中惊奇的发现，当改性剂选自由十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的复合改性剂时，可以协同提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度；其对于制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度的提高程度要大幅高于改性剂选自单一的肉豆蔻基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵制备得到的复合粘合剂；同时也大幅高于改性剂选自肉豆蔻基三甲基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵组成的复合改性剂，或改性剂选自肉豆蔻基三甲基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的复合改性剂制备得到的复合粘合剂。
有益效果：本发明提供了一种全新组成的复合粘合剂；研究表明，其在低温下具有较好的拉伸强度。尤其是，在复合粘合剂中加入了本发明所述方法对凹凸棒土和硅灰石进行改性得到的改性填料，其相比有加入由凹凸棒土和硅灰石组成的未改性的填料，可以显著提高复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明，但实施例对本发明不做任何形式的限定。
实施例1复合粘合剂的制备
原料重量份组成：室温硫化甲基硅橡胶50份；丁基橡胶30份；填料40份；固化剂(具体为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷)12份；偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)3份；
所述的填料由重量比为3:1的凹凸棒土和硅灰石组成。
制备方法：将室温硫化甲基硅橡胶、丁基橡胶、填料、固化剂以及偶联剂混合均匀后即得所述的复合粘合剂。
实施例2复合粘合剂的制备
原料重量份组成：室温硫化甲基硅橡胶50份；丁基橡胶30份；改性填料40份；固化剂(具体为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷)12份；偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)3份；
所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石按重量比3:1混合后加入水中，分散均匀得分散液；其中，凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:9；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在50℃下搅拌2h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；其中，氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为5:2:1:500；
(3)将固体产物1在750℃下煅烧3h，得固体产物2，即所述的改性填料。
制备方法：将室温硫化甲基硅橡胶、丁基橡胶、改性填料、固化剂以及偶联剂混合均匀后即得所述的复合粘合剂。
实施例3复合粘合剂的制备
原料重量份组成：室温硫化甲基硅橡胶60份；丁基橡胶20份；改性填料30份；固化剂(具体为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷)10份；偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)1份；
所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石按重量比2:1混合后加入水中，分散均匀得分散液；其中，凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:10；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在40℃下搅拌3h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；其中，氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为6:1:2:600；
(3)将固体产物1在750℃下煅烧4h，得固体产物2，即所述的改性填料。
制备方法：将室温硫化甲基硅橡胶、丁基橡胶、改性填料、固化剂以及偶联剂混合均匀后即得所述的复合粘合剂。
实施例4复合粘合剂的制备
原料重量份组成：室温硫化甲基硅橡胶40份；丁基橡胶40份；改性填料50份；固化剂(具体为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷)15份；偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)5份；
所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石按重量比4:1混合后加入水中，分散均匀得分散液；其中，凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:8；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在60℃下搅拌1h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；其中，氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为4:2:1:400；
(3)将固体产物1在800℃下煅烧2h，得固体产物2，即所述的改性填料。
制备方法：将室温硫化甲基硅橡胶、丁基橡胶、改性填料、固化剂以及偶联剂混合均匀后即得所述的复合粘合剂。
实施例5复合粘合剂的制备
原料重量份组成：室温硫化甲基硅橡胶50份；丁基橡胶30份；改性填料40份；固化剂(具体为二乙胺基甲基三乙氧基硅烷)12份；偶联剂(具体为硅烷偶联剂KH-560)3份；
所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石按重量比3:1混合后加入水中，分散均匀得分散液；其中，凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:9；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在50℃下搅拌2h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；其中，氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为5:2:1:500；
(3)将固体产物1在750℃下煅烧3h，得固体产物2；
(4)将固体产物2分散在水中，接着再加入改性剂，在70℃下继续搅拌2h后，分离固体产物，并干燥后即得所述的改性填料；
步骤(4)中所述的固体产物2、改性剂以及水的重量比为10:3:100；所述的改性剂选自肉豆蔻基三甲基氯化铵。
制备方法：将室温硫化甲基硅橡胶、丁基橡胶、改性填料、固化剂以及偶联剂混合均匀后即得所述的复合粘合剂。
实施例6复合粘合剂的制备
实施例6的原料重量份组成以及制备方法同实施例5；
不同之处在于改性填料制备方法步骤(4)中采用的改性剂不同；实施例6中采用的改性剂为十四烷基二甲基苄基氯化铵。
实施例7复合粘合剂的制备
实施例7的原料重量份组成以及制备方法同实施例5；
不同之处在于改性填料制备方法步骤(4)中采用的改性剂不同；实施例7中采用的改性剂为双十烷基二甲基氯化铵。
实施例8复合粘合剂的制备
实施例8的原料重量份组成以及制备方法同实施例5；
不同之处在于改性填料制备方法步骤(4)中采用的改性剂不同；实施例8中采用的改性剂是由重量比为1:1的十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的混合改性剂。
实施例9复合粘合剂的制备
实施例9的原料重量份组成以及制备方法同实施例5；
不同之处在于改性填料制备方法步骤(4)中采用的改性剂不同；实施例8中采用的改性剂是由重量比为1:1的肉豆蔻基三甲基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的混合改性剂。
实施例10复合粘合剂的制备
实施例10的原料重量份组成以及制备方法同实施例5；
不同之处在于改性填料制备方法步骤(4)中采用的改性剂不同；实施例8中采用的改性剂是由重量比为1:1的肉豆蔻基三甲基氯化铵和十四烷基二甲基苄基氯化铵组成的混合改性剂。
实验例
将实施例1～10制备得到的粘合剂在常温下固化12h后，测试其在-40℃下的拉伸强度。
| -40℃下拉伸强度(MPa) | |
| 实施例1制备得到的复合粘合剂 | 4.4 |
| 实施例2制备得到的复合粘合剂 | 6.0 |
| 实施例3制备得到的复合粘合剂 | 5.7 |
| 实施例4制备得到的复合粘合剂 | 5.9 |
| 实施例5制备得到的复合粘合剂 | 6.9 |
| 实施例6制备得到的复合粘合剂 | 6.6 |
| 实施例7制备得到的复合粘合剂 | 6.7 |
| 实施例8制备得到的复合粘合剂 | 8.1 |
| 实施例9制备得到的复合粘合剂 | 6.7 |
| 实施例10制备得到的复合粘合剂 | 6.8 |
从表1实验数据可以看出，本发明制备得到的复合粘合剂在-40℃下的低温条件下仍然具有较好的拉伸强度。其中，实施例2～4制备得到的复合粘合剂，其在-40℃下的拉伸强度要显著高于实施例1制备得到的复合粘合剂；这说明：在室温硫化甲基硅橡胶以及丁基橡胶加入通过本发明所述方法对凹凸棒土和硅灰石进行改性得到的改性填料制备得到的复合粘合剂，相比于加入由凹凸棒土和硅灰石组成的未改性的填料制备得到的复合粘合剂，可以显著提高复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
从表1实验数据可以看出，实施例5～7制备得到的复合粘合剂，其在-40℃下的拉伸强度要进一步高于实施例2制备得到的复合粘合剂；这说明：在改性填料的制备过程中，进一步通过加入改性剂对固体产物2进行改性后得到的改性填料，其可以进一步提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
从表1实验数据可以看出，实施例5～7制备得到的复合粘合剂，其在-40℃下的拉伸强度相比于实施例2制备得到的复合粘合剂，虽然有提高，但是提高幅度不大，其提高幅度远远小于实施例8制备得到的复合粘合剂；实施例8制备得到的复合粘合剂在-40℃下具有十分优异的拉伸强度；其拉伸强度大幅高于实施例5～7制备得到的复合粘合剂。这说明：在改性填料的制备过程中，改性剂的选择对于制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度有着重要的影响；当改性剂选自由十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的复合改性剂时，可以协同提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度；其对于制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度的提高程度要大幅高于改性剂选自单一的肉豆蔻基三甲基氯化铵、十四烷基二甲基苄基氯化铵或双十烷基二甲基氯化铵制备得到的复合粘合剂。
从表1实验数据可以看出，实施例9和10制备得到复合粘合剂，其在-40℃下的拉伸强度与实施例5～7制备得到的复合粘合剂相当，相比于实施例2制备得到的复合粘合剂在-40℃下的拉伸强度，同样提高幅度不大，其提高幅度远远小于实施例8制备得到的复合粘合剂；这说明：在本发明改性填料的制备过程中，并不是加入随意的改性剂的组合都能够大幅提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度，只有加入由十四烷基二甲基苄基氯化铵和双十烷基二甲基氯化铵组成的复合改性剂才能进一步大幅提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度；然而，加入其它改性剂的组合并不能进一步大幅提高制备得到的复合粘合剂在低温下的拉伸强度。
Claims (10)
1.一种复合粘合剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：
室温硫化甲基硅橡胶 40～60份；丁基橡胶 20～40份；填料 30～50份；固化剂 10～20份；偶联剂 1～5份；
所述的填料包含凹凸棒土和硅灰石。
2.根据权利要求1所述的复合粘合剂，其特征在于，包含如下重量份的原料组分：
室温硫化甲基硅橡胶 50～60份；丁基橡胶 30～40份；填料 40～50份；固化剂 10～15份；偶联剂 1～3份。
3.根据权利要求1所述的复合粘合剂，其特征在于，凹凸棒土和硅灰石的重量比为2～4:1；
最优选地，凹凸棒土和硅灰石的重量比为3:1。
4.根据权利要求1所述的复合粘合剂，其特征在于，所述的固化剂选自二乙胺基甲基三乙氧基硅烷；
所述的偶联剂选自硅烷偶联剂KH-560。
5.根据权利要求1所述的复合粘合剂，其特征在于，所述的填料为改性填料；所述的改性填料通过如下方法制备得到：
(1)将凹凸棒土和硅灰石混合后加入水中，分散均匀得分散液；
(2)在分散液中加入氯化镧以及氯化镁，搅拌均匀；接着加入氢氧化钠，在40～60℃下搅拌1～3h，搅拌结束后取固体干燥后得固体产物1；
(3)将固体产物1在700～800℃下煅烧2～4h，得固体产物2，即所述的改性填料。
6.根据权利要求5所述的复合粘合剂，其特征在于，步骤(1)中凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:8～10。
7.根据权利要求6所述的复合粘合剂，其特征在于，步骤(1)中凹凸棒土和硅灰石的总重量与水的重量比为1:9。
8.根据权利要求5所述的复合粘合剂，其特征在于，步骤(2)中氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为4～6:1～2:1～2:400～600。
9.根据权利要求8所述的复合粘合剂，其特征在于，
最优选地，步骤(2)中氯化镧、氯化镁、氢氧化钠以及分散液的重量比为5:2:1:500。
10.权利要求1～9任一项所述的复合粘合剂在电池密封或组装中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310337086.6A CN116218458A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310337086.6A CN116218458A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116218458A true CN116218458A (zh) | 2023-06-06 |
Family
ID=86569610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310337086.6A Pending CN116218458A (zh) | 2023-03-31 | 2023-03-31 | 一种复合粘合剂及其在电池密封或组装中的应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116218458A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118109140A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-05-31 | 安徽理士新能源发展有限公司 | 一种导电复合粘结剂、制备方法、电极片及应用 |
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2023
- 2023-03-31 CN CN202310337086.6A patent/CN116218458A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118109140A (zh) * | 2024-04-30 | 2024-05-31 | 安徽理士新能源发展有限公司 | 一种导电复合粘结剂、制备方法、电极片及应用 |
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