CN116693940B

CN116693940B - 包覆型阻燃剂、结构件、电池包及用电装置与制备方法

Info

Publication number: CN116693940B
Application number: CN202310975750.XA
Authority: CN
Inventors: 钱雪; 蔡星星; 杨志斌
Original assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Current assignee: Contemporary Amperex Technology Co Ltd
Priority date: 2023-08-04
Filing date: 2023-08-04
Publication date: 2023-12-26
Anticipated expiration: 2043-08-04
Also published as: CN116693940A

Abstract

本申请实施例提供一种包覆型阻燃剂、结构件、电池包及用电装置与制备方法，涉及电池领域。包覆型阻燃剂为核壳结构，核壳结构包括芯材和包裹于芯材外部的外壳，芯材包含阻燃剂，外壳包含环氧化硅橡胶；结构件的复合材料包含树脂基体和上述的包覆型阻燃剂。该阻燃剂和树脂基体的相容性好，树脂基体内的阻燃剂分散性好，提高力学性能。

Description

包覆型阻燃剂、结构件、电池包及用电装置与制备方法

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及一种包覆型阻燃剂、结构件、电池包及用电装置与制备方法。

背景技术

用电装置中的某些元件会因接触不良、过载或短路等原因造成局部过热并可能引起燃烧，进而危及用电装置乃至整个系统的安全运转，因此用电装置需满足一定阻燃要求。

电池包的外壳等结构件作为实现阻燃的关键部件之一，它们通常是在树脂基体中添加阻燃剂以实现保护和阻燃要求。但是常规添加型阻燃剂与树脂基体的相容性较差，阻燃剂在树脂基体中的分散性较差，在产品长期贮存和使用过程中容易出现阻燃剂迁移问题，导致结构件的力学性能变差。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种包覆型阻燃剂、结构件、电池包及用电装置与制备方法，该阻燃剂和树脂基体的相容性好，树脂基体内的阻燃剂分散性好，提高力学性能。

第一方面，本申请提供了一种包覆型阻燃剂，其为核壳结构，所述核壳结构包括芯材和包裹于所述芯材外部的外壳，所述芯材包含阻燃剂，所述外壳包含环氧化硅橡胶。

本申请实施例的技术方案中，通过采用环氧化硅橡胶包覆阻燃剂来提高阻燃剂与树脂基体之间的相容性，以及阻燃剂在树脂基体中的分散性，解决添加型阻燃剂在产品长期贮存和使用过程中的易迁移问题。具体地，由于环氧化改性的硅橡胶的初始分解温度在355℃左右，热稳定性能好，其与树脂基体的相容性好，阻燃剂经外层环氧化硅橡胶包裹后，阻燃剂通过硅橡胶的环氧基团与树脂基体的极性基团结合，间接地提高其与树脂基体的相容性，使其在树脂基体内分散的更均匀，减少了阻燃剂的团聚现象和由此产生的应力集中缺陷，从而提高力学性能。

在一些实施例中，所述阻燃剂包括磷氮系阻燃剂；可选地，所述阻燃剂包括三聚氰胺聚磷酸盐；可选地，所述阻燃剂还包括三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次磷酸铝中的至少一种。磷氮系阻燃剂的阻燃效果好，而且其容易改性，从而容易包裹上环氧化硅橡胶的外壳。

在一些实施例中，所述环氧化硅橡胶包括环氧化乙烯基硅橡胶（EMVQ）；可选地，所述环氧化乙烯基硅橡胶中环氧基团质量含量为10.1%~19.8%，乙烯基质量含量为0.1%~0.6%，数均分子量为3570000~3750000g/mol，聚合物分散性指数为1.83~1.97。采用低成本、高弹、断裂伸长率高、耐寒性好和耐吸湿性好的改性硅橡胶作为包覆型阻燃剂的外壳，实现高阻燃的同时提高结构件的抗冲击强度，降低吸湿性，提高成品质量。

在一些实施例中，所述核壳结构还包括包裹于芯材外部的内壳，所述内壳外包裹所述外壳，所述内壳包含硅烷偶联剂。阻燃剂先经硅烷偶联剂改性后，硅烷偶联剂供界面结合力，容易再包裹上环氧化硅橡胶的外壳，内壳硅烷偶联剂的柔性链可与外壳硅橡胶的柔性链实现很好的缠绕，分子间作用力强。对于采用磷氮系阻燃剂作为阻燃剂的情况，磷氮系阻燃剂还能够与内层的硅烷偶联剂在结构件热失控时分解形成含P-N-Si元素的凝聚相阻燃层，能够极大程度的实现未燃烧部分与空气和热量的隔绝，从而提高结构件的阻燃性。

在一些实施例中，所述硅烷偶联剂包括异氰酸酯基硅烷偶联剂；可选地，所述异氰酸酯基硅烷偶联剂包括异氰酸丙基三甲氧基硅烷（CHEERSIL 907M）、异氰酸丙基三乙氧基硅烷（CHEERSIL 907E）、异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷（CHEERSIL 907DM）、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷（CHEERSIL 907DE）中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，所述芯材和所述内壳主要通过化学键结合；和/或，所述内壳和所述外壳主要通过分子间作用力结合。通过内壳对芯材的表面进行改性，容易包裹上外壳；外壳能够保持其完整的环氧化硅橡胶，从而发挥该材料的性能，即与树脂基体之间的相容性好。

在一些实施例中，所述核壳结构的粒径为50~500nm，可选为120~150nm。通过微胶囊包覆芯材，所得到的包覆型阻燃剂的粒径小，在树脂基体中的分散性好。

第二方面，本申请提供了一种结构件，所述结构件的材料包含树脂基体和上述实施例中的包覆型阻燃剂，所述包覆型阻燃剂分散于所述树脂基体中。

本申请实施例的技术方案中，包覆型阻燃剂和树脂基体的相容性好，包覆型阻燃剂在提高结构件力学性能的同时对其阻燃性的影响很小，因此该结构件能够同时具有较好的阻燃性和力学性能。

在一些实施例中，所述树脂基体包括但不限于环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚苯醚、聚氨酯、橡胶中的一种或多种的组合。包覆型阻燃剂应用的树脂基体范围广泛。

和/或，所述结构件中的所述包覆型阻燃剂的质量百分数为5%~40%，可选为10%~20%。

在一些实施例中，所述结构件的材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺30%~50%；纤维20%~55%；所述包覆型阻燃剂5%~40%。聚邻苯二甲酰胺（PPA）能够在较宽温度范围内保持高的力学强度、硬度、耐疲劳性及尺寸稳定性，并且其成本适中和优良的电绝缘性，其作为树脂基体形成的结构件具有较佳性能。纤维能够提高树脂基体的力学强度；包覆型阻燃剂能够增强结构件的无缺口冲击强度、缺口冲击强度等力学性能和阻燃性，具体地，包覆型阻燃剂通过外壳的环氧基团与PPA极性基团的结合间接地提高其与PPA基体的相容性；包覆型阻燃剂外壳的环氧化硅橡胶能够改善PPA吸水率偏大，提高复合材料的整体刚性及阻燃性。

在一些实施例中，所述结构件的材料按质量百分数计还包含：润滑剂1.4%~18%、导热剂2.0%~5.0%、抗氧剂0.2%~1.0%和成核剂0.1%~0.4%中的一种或几种的组合。

在一些实施例中，所述结构件的材料至少满足一项下列要求：

a、所述润滑剂包括芳香族共聚酯、卤化锂和双酚A二缩水甘油醚中的一种或多种的组合；芳香族共聚酯为非晶型化合物，分子链柔顺性比PPA好，其作为润滑剂添加，能降低树脂基体（例如PPA）熔体粘度，提高加工流动性和降低复合材料成型能耗；碱金属锂能够阻碍树脂基体（例如PPA）熔体分子链间氢键形成，其作为润滑剂添加，有利于包覆型阻燃剂与熔体的界面结合；采用环氧低聚物（EP）——双酚A二缩水甘油醚作为润滑剂添加，其中的极性基团一方面可促进包覆型阻燃剂与树脂基体的相容性和界面结合，减少包覆型阻燃剂在分散过程中的团聚，另一方面可以降低复合材料的翘曲度，提高产品尺寸稳定性。

b、所述导热剂包括碳化硅、石墨烯、导热硅脂、金属粉和导热硅胶中的一种或几种的组合；由于树脂基体是热的不良导体，在强电场作用下，当材料的散热速率不足以将热损耗及时散发出去，其温度必然升高，加剧介质的漏电损耗和介电损耗，尤其是电子器件长时间运行时积聚的能量过高时可能导致高聚物介质发生热击穿，结构破坏，因此导热剂的作用是增加复合材料的导热系数，提高制品的导热性能和使用寿命。

c、所述抗氧剂包括四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯和亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯的一种或两种；抗氧剂的作用是防止复合材料在加工成型中因设备温度过高导致聚合物及添加剂发生分解。

d、所述成核剂包括有机磷酸碱式金属盐。成核剂的作用是促进树脂基体（例如PPA）熔体在加工熔融中的结晶速率和结晶尺寸的均匀性，平衡因芳香族共聚酯的加入引起的树脂基体（例如PPA）熔体的结晶度的降低，提高复合材料的热变形温度和力学性能。

第三方面，本申请提供了一种电池包，其包括上述实施例中的结构件，所述结构件包括外壳。

第四方面，本申请提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池包。

第五方面，本申请提供了一种上述实施例中的包覆型阻燃剂的制备方法，其包括以下步骤：

将阻燃剂进行曼尼希反应，得到改性后的阻燃剂；

将改性后的阻燃剂和硅烷偶联剂进行反应，使所述硅烷偶联剂接枝于所述阻燃剂表面，得到单层包覆阻燃剂；

将所述单层包覆阻燃剂和环氧化硅橡胶混合，使所述环氧化硅橡胶包覆于所述单层包覆阻燃剂外部。

本申请实施例的技术方案中，对阻燃剂进行曼尼希反应，以便能够与硅烷偶联剂反应使硅烷偶联剂接枝于所述阻燃剂表面，硅烷偶联剂能够提高阻燃剂的阻燃性，而且便于包裹硅橡胶的外壳。

第六方面，本申请提供了一种上述实施例中的结构件的制备方法，将各材料混合、成型得到。

在一些实施例中，所述结构件的材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺30%~50%；纤维20%~55%；所述包覆型阻燃剂5%~40%，采用高压树脂传递模塑成型（High PressureResin Transfer Molding，HP-RTM）工艺制备所述结构件。通过成型工艺精度高的HP-RTM工艺制备的结构件外观质量好、光滑、毛刺少；对于大尺寸结构件（例如电池包上盖）的情况，HP-RTM工艺的模具精度高，空隙率低，可提高结构件的外观质量，降低局部应力集中现象。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

通过阅读对下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本申请的限制。而且在全部附图中，用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请一些实施例的车辆的结构示意图；

图2为本申请一些实施例的电池的分解结构示意图；

图3为本申请一些实施例的C-阻燃剂的制备过程的反应示意图；

图4为实施例1-3中各阶段的阻燃剂的FTIR曲线；

图5为实施例1-3中各阶段的阻燃剂的SEM形貌图。

图标：1000-车辆；100-电池；10-箱体；11-容纳空间；12-第一部分；13-第二部分；20-电池单体；200-控制器；300-马达。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；也可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

目前，从市场形势的发展来看，动力电池的应用越加广泛。动力电池不仅被应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，而且还被广泛应用于电动自行车、电动摩托车、电动汽车等电动交通工具，以及军事装备和航空航天等多个领域。

用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统。用电装置中的某些元件会因接触不良、过载或短路等原因造成局部过热并可能引起燃烧，进而危及用电装置乃至整个系统的安全运转，因此用电装置需满足一定阻燃要求。以用电装置中的电池包为例，其外壳（可为箱体）通常是采用树脂基体等复合材料进行成型制备。为了获得应用性能好的外壳，可以研发新材料，也可以对复合材料进行筛选等。

聚邻苯二酰胺(简称PPA)树脂是以对苯二甲酸或邻苯二甲酸和己二酸己二胺盐为原料的半芳香族聚酰胺。改性后PPA的HDT（Heat deflection temperature，热变形温度）在300℃以上，且连续使用温度可达170℃，在较宽温度范围内保持高的力学强度、硬度、耐疲劳性及尺寸稳定性，并且由于PPA的成本适中和优良的电绝缘性，使其具备广泛的应用空间，如汽车机械领域、电子器件壳体等。

为了使外壳满足阻燃要求，通常是在树脂基体中加入添加型阻燃剂，添加型阻燃剂主要分为有机阻燃剂和无机阻燃剂，或者分为卤系阻燃剂（例如有机氯化物和有机溴化物）和非卤阻燃剂。有机阻燃剂包括以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

但是添加型阻燃剂与PPA等树脂基体的相容性较差，添加型阻燃剂在树脂基体中的分散性较差，在产品长期贮存和使用过程中容易出现阻燃剂迁移问题，导致结构件的力学性能变差。

基于以上考虑，为了解决含有添加型阻燃剂的树脂基体在长期贮存和使用过程中因阻燃剂和树脂基体的相容性差导致阻燃剂迁移的问题，设计了一种包覆型阻燃剂，通过对添加型阻燃剂进行特定有机物的包覆，使阻燃剂与树脂基体之间的相容性好，从而树脂基体内的阻燃剂分散性好，提高力学性能。

本申请实施例公开的包覆型阻燃剂可以但不限用于应用在电池/电池包的外壳（比如箱体），以及电子设备、汽车等领域具有阻燃要求的结构件（比如汽车、电子器件、家电等壳体）中，有利于提高各设备或系统的力学性能，同时减少对结构件阻燃性影响。

本申请实施例提供一种使用电池作为电源的用电装置，用电装置可以为但不限于手机、平板、笔记本电脑、电动玩具、电动工具、电瓶车、电动汽车、轮船、航天器等等。其中，电动玩具可以包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等，航天器可以包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等。

以下实施例为了方便说明，以本申请一实施例的一种用电装置为车辆1000为例进行说明。

请参照图1，图1为本申请一些实施例提供的车辆1000的结构示意图。车辆1000的内部设置有电池100，电池100可以设置在车辆1000的底部或头部或尾部。电池100可以用于车辆1000的供电，例如，电池100可以作为车辆1000的操作电源。

车辆1000还可以包括控制器200和马达300，控制器200用来控制电池100为马达300供电，例如，用于车辆1000的启动、导航和行驶时的工作用电需求。

在本申请一些实施例中，电池100不仅仅可以作为车辆1000的操作电源，还可以作为车辆1000的驱动电源，代替或部分地代替燃油或天然气为车辆1000提供驱动动力。

图2为本申请一些实施例提供的电池100的分解结构示意图。请参阅图2，电池100包括箱体10和电池单体20，电池单体20收容于箱体10内。

箱体10用于为电池单体20提供容纳空间11。在一些实施例中，箱体10可以包括第一部分12和第二部分13，第一部分12与第二部分13相互盖合，以限定出用于容纳电池单体20的容纳空间11。当然，第一部分12与第二部分13的连接处可通过密封件（图未示出）来实现密封，密封件可以是密封圈、密封胶等。

第一部分12和第二部分13可以是多种形状，比如，长方体、圆柱体等。第一部分12可以是一侧开口以形成有容纳电池单体20的容纳腔的空心结构，第二部分13也可以是一侧开口以形成有容纳电池单体20的容纳腔的空心结构，第二部分13的开口侧盖合于第一部分12的开口侧，则形成具有容纳空间11的箱体10。当然，如图2所示，也可以是第一部分12为一侧开口的空心结构，第二部分13为板状结构，第二部分13盖合于第一部分12的开口侧，则形成具有容纳空间11的箱体10。

在电池100中，电池单体20可以是一个、也可以是多个。若电池单体20为多个，多个电池单体20之间可串联或并联或混联，混联是指多个电池单体20中既有串联又有并联。多个电池单体20之间可直接串联或并联或混联在一起，再将多个电池单体20构成的整体容纳于箱体10内；当然，也可以是多个电池单体20先串联或并联或混联组成电池模块，多个电池模块再串联或并联或混联形成一个整体，并容纳于箱体10内。电池单体20可呈圆柱体、扁平体、长方体或其它形状等。图2示例性的示出了电池单体20呈方形的情况。

在一些实施例中，电池100还可以包括汇流部件（图未示出），多个电池单体20之间可通过汇流部件实现电连接，以实现多个电池单体20的串联或并联或混联。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种包覆型阻燃剂，核壳结构包括芯材和包裹于芯材外部的外壳，芯材包含阻燃剂，外壳包含环氧化硅橡胶。

核壳结构是由一种材料通过化学键或其他作用力（比如分子间作用力）将另一种材料包覆起来形成的有序组装结构，中心被包覆的材料组成“核”，包覆在外部的材料组成“壳”。本申请的一些实施例中，芯材作为核壳结构的“核”，外壳作为核壳结构的“壳”且包覆于最外部。外壳可以完全包覆住芯材，也可以包覆住部分芯材。

阻燃剂为添加型阻燃剂，可选为无卤阻燃剂，无卤阻燃剂是指不包含卤素（Cl、Br、I等）的添加型阻燃剂，其可以分为无卤有机阻燃剂和无卤无机阻燃剂。示例性地，无卤有机阻燃剂包括以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂，无卤无机阻燃剂主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝，硅系等阻燃体系。

环氧化硅橡胶（环氧改性硅橡胶）是指含有环氧基的硅橡胶，硅橡胶是指主链由硅和氧原子交替构成的橡胶，环氧改性是指在硅橡胶中引入环氧基。

通过环氧化硅橡胶包覆阻燃剂来提高阻燃剂与树脂基体之间的相容性，以及阻燃剂在树脂基体中的分散性，解决添加型阻燃剂在产品长期贮存和使用过程中的易迁移问题。

根据本申请的一些实施例，阻燃剂包括磷氮系阻燃剂；可选地，磷氮系阻燃剂包括三聚氰胺聚磷酸盐（MPP），阻燃剂中的MPP的质量占比为90%以上，以便对MPP上的基团进行改性。可选地，磷氮系阻燃剂还包括三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）和二乙基次磷酸铝（ADP）中的至少一种。示例性地，阻燃剂为MPP、MPP+MCA的阻燃剂混合物、MPP+ADP的阻燃剂混合物，或者MPP+MCA+ADP的阻燃剂混合物。

根据本申请的一些实施例，环氧化硅橡胶包括环氧化乙烯基硅橡胶（EMVQ）；可选地，环氧化乙烯基硅橡胶中环氧基团质量含量为10.1%~19.8%，乙烯基质量含量为0.1%~0.6%，数均分子量Mn为3570000~3750000g/mol，PDI（Polymer dispersity index，聚合物分散性指数）为1.83~1.97。EMVQ可以购买得到，也可以参考论文《高乙烯基硅橡胶的极性官能化改性及其性能研究》自制得到。

根据本申请的一些实施例，核壳结构还包括包裹于芯材外部的内壳，内壳外包裹外壳，内壳包含硅烷偶联剂。

内壳和外壳均属于核壳结构中的“壳”，同样地，内壳可以完全包覆住芯材，也可以包覆住部分芯材。内壳和外壳对芯材形成双层包覆结构，即从芯材向外部依次布置的相对位置关系。

根据本申请的一些实施例，硅烷偶联剂包括异氰酸酯基硅烷偶联剂；可选地，异氰酸酯基硅烷偶联剂包括异氰酸丙基三甲氧基硅烷（CHEERSIL 907M）、异氰酸丙基三乙氧基硅烷（CHEERSIL 907E）、异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷（CHEERSIL 907DM）、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷（CHEERSIL 907DE）中的一种或多种的组合。

根据本申请的一些实施例，内壳是通过对芯材进行改性形成的，芯材和内壳通过化学键结合；和/或，内壳和外壳通过分子间作用力（范德华力）结合。

根据本申请的一些实施例，核壳结构的粒径为50~500nm，可选为120~150nm。核壳结构的外形通常根据芯材的形态和外壳的包覆状态确定，整体可以呈球状或类球形，也可以呈片状、块状，也可以为异形，其粒径是指平均粒径。示例性地，核壳结构的粒径为50nm、100nm、120nm、150nm、200nm、300nm、500nm，或任意上述两个数值之间的中间值。

在一些实施例中，包覆型阻燃剂为双层微胶囊包裹的核壳结构物质（EC-阻燃剂），芯材为MPP+ADP的阻燃剂混合物，内壳为异氰酸酯基硅烷偶联剂，外壳为环氧化乙烯基硅橡胶，芯材和内壳之间通过化学键/>结合，内壳和外壳通过分子间作用力结合。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种结构件，结构件的材料包含树脂基体和上述实施例中的包覆型阻燃剂，包覆型阻燃剂分散于树脂基体中。

树脂基体是指用于形成结构件主体的树脂成分，树脂基体通常会决定复合材料的耐环境性与最高使用温度。

根据本申请的一些实施例，树脂基体包括环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚苯醚、聚氨酯、橡胶中的一种或多种的组合。

示例性地，聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚对苯二酮-对苯二甲酸丁二醇酯等；聚酰胺包括聚邻苯二酰胺（PPA）等；聚氨酯包括聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯等；橡胶包括环氧化丁腈橡胶、环氧化天然橡胶、环氧化丁苯橡胶等。

根据本申请的一些实施例，结构件中的包覆型阻燃剂的质量百分数为5%~40%，可选为10%~20%。示例性，结构件中的包覆型阻燃剂的质量百分数为5%、10%、15%、20%、30%、40%，或任意上述两个数值之间的中间值。

根据本申请的一些实施例，结构件包括前述实施例中的电池/电池包系统中的箱体（比如上盖）、以及用电装置/器件（汽车、电子器件、家电等）的外壳、线束绝缘皮以及线束板中的至少一种。

根据本申请的一些实施例，结构件的复合材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺（PPA）30%~50%；纤维20%~55%；包覆型阻燃剂5%~40%。

聚邻苯二甲酰胺可以是以对苯二甲酸、邻苯二甲酸和己二酸己二胺盐为原料缩合聚合制备的半晶型聚酰胺。PPA以邻苯二甲酸为部分原料时形成的酰亚胺基团相比全酰胺基团能够提高材料的耐吸湿性能，同时半结晶型PPA分子链具有一定的取向度，能提高材料的弹性模量和抗蠕变能力，产品尺寸稳定性增加。聚邻苯二甲酰胺的分子量可以为300~400g/mol，例如为340g/mol。

纤维的材料可以为玻璃纤维、碳纤维；纤维可以采用连续玻纤毡（材料为长玻璃纤维丝），该纤维的长度视实际产品尺寸而定；纤维还可以为短纤维，短纤维的长度可以为25~150mm。

根据本申请的一些实施例，结构件的复合材料按质量百分数计还包含：润滑剂1.4%~18%、导热剂2.0%~5.0%、抗氧剂0.2%~1.0%和成核剂0.1%~0.4%中的一种或几种的组合。

根据本申请的一些实施例，结构件的复合材料至少满足一项下列要求：

a、润滑剂包括芳香族共聚酯（熔融温度范围可以为190~350℃，能够和复合材料成型过程的温度保持一致）、卤化锂和双酚A二缩水甘油醚中的一种或多种的组合，示例性地，润滑剂为氯化锂、溴化锂中的一种和环氧低聚物双酚A二缩水甘油醚混合，其中氯化锂或溴化锂或甘油醚的质量分数与芳香族共聚酯质量分数比为1~2:10；

b、导热剂包括碳化硅、石墨烯、导热硅脂、金属粉和导热硅胶中的一种或几种的组合，可选为碳化硅；

c、抗氧剂包括受阻酚型抗氧剂四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯和受阻酚型抗氧剂亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯的一种或两种；

d、成核剂包括有机磷酸碱式金属盐；可选地，成核剂为苯基磷酸锌，其可以购买，也可以由苯基磷酸和氯化锌通过溶液法制备。示例性地，苯基磷酸锌的制备过程为：将1g苯基磷酸（上海麦克林生化公司）溶于40ml水中，等当量的氯化锌（上海阿拉丁生化公司）溶于20ml水中后，加入苯基磷酸溶液中并搅拌均匀；再以0.1mol/L氢氧化钠溶液对上述体系滴定至体系pH值为5~6，得到悬浮物，待静置形成成沉淀物后，将沉淀物过滤并加入烧瓶内，在50℃条件下恒温搅拌40h。将沉淀物以去离子水反复洗涤过滤后在40℃下干燥24h；再在150℃下干燥8h，充分脱水，得到的苯基磷酸锌，该苯基磷酸锌的层间距约为0.2~1μm，片层厚度约为0.1μm。

示例性地，结构件可以为高阻燃玻纤增强PPA上盖，其可以用作电池包的上盖，具体可以是12V、24V启动电源电池包上盖，也可以是商用车、乘用车及储能电池包上盖。上盖的复合材料按质量百分数计，包含聚邻苯二甲酰胺（PPA）30%~50%；纤维20%~55%；润滑剂1.4%~18%；导热剂2.0%~5.0%；阻燃剂5%~40%；抗氧剂0.2%~1.0%；成核剂0.1%~0.4%，阻燃剂为双层包裹的微胶囊核壳结构物质。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种电池包，其包括上述实施例中的结构件，结构件包括外壳。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种用电装置，其包括上述实施例中的电池包。用电装置可以是前述任一应用电池的设备或系统，电池包用于为用电装置提供电能。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种上述实施例中的包覆型阻燃剂的制备方法，该制备方法可以直接在芯材的外部包覆外壳，也可以先对芯材进行改性，再包覆外壳。

根据本申请的一些实施例，包覆型阻燃剂为前述实施例中的EC-阻燃剂，包覆型阻燃剂的制备方法包括以下步骤：

S1、将阻燃剂进行曼尼希反应，得到改性后的阻燃剂；

S2、将改性后的阻燃剂和硅烷偶联剂进行反应，使硅烷偶联剂接枝于阻燃剂表面，得到单层包覆阻燃剂，即C-阻燃剂；

S3、将单层包覆阻燃剂和环氧化硅橡胶混合，使环氧化硅橡胶包覆于单层包覆阻燃剂外部，得到双层包覆阻燃剂，即EC-阻燃剂。

在本申请的一些实施例中，阻燃剂（含有活泼氢的化合物）与甲醛、胺缩合（曼尼希反应），以便后续与硅烷偶联剂反应，硅烷偶联剂便于包覆硅橡胶。

示例性地，包覆型阻燃剂的制备方法包括以下步骤：

S1、将甲醛、醇胺（比如乙基乙醇胺、二乙醇胺中的一种）在80~90℃下搅拌反应1~2h后抽真空至粘稠液体，取液体于PH试纸中为7~8即可，得到第一溶液；再将无卤阻燃剂均匀分散在溶剂中，加入第一溶液，在75~80℃下搅拌反应得到第二溶液，其中含有改性阻燃剂。

S2、向第二溶液中加入硅烷偶联剂（比如异氰酸酯基硅烷偶联剂）和催化剂（比如二月桂酸二丁基锡DBTDL）反应，按标准对溶液进行滴定，取样滴加盐酸，溶液变黄即反应终止；最终得到的溶液进行抽滤后真空干燥，得到C-阻燃剂，该C-阻燃剂的制备过程的反应示意图如图3所示。

S3、加入环氧化硅橡胶（比如EMVQ）和有机溶剂（比如四氢呋喃、环己烷、甲苯中的一种）充分搅拌至溶液中无明显粒状固体，获得透明的粘稠流体；取研磨后的C-阻燃剂加入其中，在低于有机溶剂沸点下搅拌至溶液中无可见粉粒状固体后热抽滤，洗涤样品后，真空干燥，得到弹性固体颗粒制品，即为双层包裹的微胶囊阻燃剂（EC-阻燃剂）。

根据本申请的一些实施例，本申请提供了一种上述实施例中的结构件的制备方法，将各材料混合、成型得到。

根据本申请的一些实施例，成型工艺包括但不限于HP-RTM成型、挤出成型、注塑成型和吹塑成型中的一种。

根据本申请的一些实施例，结构件材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺（PPA）30%~50%；纤维20%~55%；包覆型阻燃剂5%~40%，采用HP-RTM成型工艺制备结构件，具体制备方法包括以下步骤：

将纤维铺设在HP-RTM的模具中，高温热压合膜，抽真空；

再将其余材料加热熔融并注入模具的模腔内，保压固化后脱模得结构件。

在本申请的一些实施例中，结构件为前述实施例的高阻燃玻纤增强PPA上盖，其材料按质量百分数计包括：聚邻苯二甲酰胺（PPA）30%~50%；纤维20%~60%；润滑剂1.4%~10%；导热剂2.0%~5.0%；包覆型阻燃剂5%~40%；抗氧剂0.2%~1.0%；成核剂0.1%~0.4%。采用硅烷偶联剂和硅橡胶对阻燃剂表面改性，并以聚邻苯二甲酰胺为原料，以润滑剂、包覆型阻燃剂、导热剂、抗氧剂及成核剂为辅料，对PPA熔体进行改性，最终将改性PPA材料熔体通过HP-RTM成型工艺与预成型增强体结合制成上盖。

该高阻燃玻纤增强PPA上盖的制备方法包括以下步骤：

1）将PPA、包覆型阻燃剂、纤维在鼓风干燥箱中充分烘干；

2）按要求称取物料质量，将导热剂、包覆型阻燃剂作为第一混合料，预先在高混机中高速混合10~20min，真空脱气；

3）将称量好的PPA、润滑剂、抗氧剂和成核剂从双螺杆进料口加入，再采用失重计量将2）中混合料从侧料口中加入，熔融共混，挤出，造粒，得到增韧高阻燃PPA复合材料；双螺杆挤出工艺条件为：一区270~280℃；二区290~295℃；三区300~310℃；四区300~310℃；五区270~290℃；混合物在双螺杆中输送时间为2~3min，模头内压力为15~20MPa。

4）将纤维铺设在HP-RTM的模具中并放置在高温热压机上，合膜，抽真空；加热温度为130~150℃，真空度低于-0.09MPa；

5）再将3）所得聚邻苯二甲酰胺复合材料加热熔融并注入4）中模腔内，保压固化后脱模得上盖制品；注射工艺条件为：注射温度280~300℃；注射速度为10~20ml/min；模具压力为10~15MPa，注射压力为1.5~2.0MPa；固化工艺条件为：聚邻苯二甲酰胺复合材料熔体注射完成后，以0.5~1.5℃/min升温速率从注射温度300℃升温至310℃，保温1.5~3h，压力不变；再以0.5~1.5℃/min升温速率加热至320~340℃，保温1.5~2h，压力不变；再以0.5~1.5℃/min降温速率降温至240~280℃，保温0.5h，压力不变；继续降温至160~180℃，保温0.5h，压力不变；最后降温至80~100℃，保温1h，压力不变；卸压，自然冷却，得到制品。

接下来参照下面的示例更详细地描述一个或多个实施例。当然，这些示例并不限制一个或多个实施例的范围。

阻燃剂1-1

制备包覆型阻燃剂：

S1、在有回流冷凝装置、氮气的三口烧瓶中加入86g甲醛水溶液（上海阿拉丁生化公司）、89g乙基乙醇胺（上海麦克林生化公司）后，在85℃下搅拌反应1.5h后抽真空至粘稠液体，取液体于PH试纸中为7~8即可，得到第一溶液；再将334g无卤阻燃剂（304gMPP+30gADP，MPP购自于苏州市森菲达化工；ADP购自于湖南秉航新材料）均匀分散在240ml甲醇（北京百灵威公司）溶剂中，加入第一溶液，在80℃下搅拌反应8h后到含有改性阻燃剂的第二溶液。

S2、向第二溶液中加入205g硅烷偶联剂（CHEERSIL 907M，杭州杰西卡化工）和重量分数0.03%的DBTDL（云盛化学山东有限公司）后升温至85℃反应1.5h，按GB/T 12009.4-2016标准对溶液进行滴定，取样滴加盐酸，溶液由蓝变黄即反应终止；最终得到的溶液进行抽滤后置于真空干燥箱中80℃环境下6h，得到浅灰色粉末，即为单层包覆阻燃剂。

S3、在有回流冷凝装置的三口烧瓶中加入200g环氧化硅橡胶（颗粒状EMVQ，采用山东东岳有机硅材料股份有限公司的甲基乙烯基硅橡胶进行环氧化改性制得，其环氧基团含量约为15%，剩余乙烯基含量约为0.3%，数均分子量Mn约为3650000g/mol，PDI约为1.92，）和260ml四氢呋喃（东莞勋业化学）充分搅拌至溶液中无明显粒状固体，获得透明的粘稠流体；取研磨后195g细粉状单层包覆阻燃剂加入上述烧瓶中，在低于溶剂沸点下60℃搅拌10h至溶液中无可见粉粒状固体后热抽滤，并用蒸馏水、乙醇洗涤样品后，在真空烘箱中60℃环境下干燥24h后，得到弹性固体颗粒制品，即为双层包覆阻燃剂，标记为阻燃剂1-1。

阻燃剂1-2~1-7和阻燃剂2-1~2-2

按照表1所示的阻燃剂原料，采用上述的制备方法制备阻燃剂1-2~1-7和阻燃剂2-1~2-2。其中，阻燃剂1-4未加入硅烷偶联剂进行内壳包覆；阻燃剂2-1直接采用阻燃剂，未进行任何包覆；阻燃剂2-2并非采用环氧化硅橡胶，而是采用密胺树脂MF进行外壳包覆。

表1 各阻燃剂的原料

HFPO为含羟基有机膦阻燃剂，其结构式为：

；

DPA-SiN阻燃剂，其结构式为：；

EMVPQ为环氧化苯基硅橡胶；

KH540为端羧基硅烷偶联剂。

实施例1-1

制备上盖：

将树脂基体（PPA）、阻燃剂（阻燃剂1-1）、纤维（连续玻纤毡，天略工业用布有限公司；纤维丝平均直径约8μm，纤维丝的密度约为1435kg/m³，玻纤毡面密度约为380g/m²）在130℃温度下真空干燥3小时。称取树脂基体（PPA）40kg、纤维（连续玻纤毡）58kg、润滑剂（芳香族共聚酯，成都远大化工有限公司）4kg、导热剂（碳化硅）2kg、阻燃剂（阻燃剂1-1）10kg、抗氧剂（抗氧剂168）1.0kg、成核剂（苯基磷酸锌，参见前述方法自制）0.2kg；然后将导热剂、阻燃剂作为第一混合料，预先在高混机中高速混合15min，真空脱气；再将称量好的树脂基体、润滑剂、抗氧剂和成核剂从双螺杆进料口加入，再采用失重计量将导热剂和阻燃剂混合料从侧料口中加入，控制各段温度为一区280℃；二区295℃；三区310℃；四区310℃；五区290℃，机头300℃；混合物在双螺杆中输送时间为3min，模头内压力为20MPa，然后挤出、冷却、切粒、烘干，得到树脂基体料粒。

将纤维（连续玻纤毡）铺设在HP-RTM的模具中并放置在高温热压机上，合膜，抽真空；加热温度为135℃，真空度低于-0.09MPa，再将树脂基体料粒加热熔融后以注射温度300℃、注射速度为20ml/min、模具压力为15MPa、注射压力为2.0MPa注入模腔内；再以1.5℃/min升温速率从注射温度300℃升温至310℃，压力不变，保温3h后以1.5℃/min升温速率加热至340℃，保温2h后以1.5℃/min降温速率降温至280℃，保温0.5h后继续降温至180℃，保温0.5h，压力不变；最后降温至100℃，保温1h，压力不变；卸压冷却，制得24V启动电源电池包的上盖。

实施例1-2~1-7、实施例2~4和对比例1~3

按照表2所示的上盖的复合材料，采用相同的树脂基体PPA、纤维、润滑剂、导热剂、抗氧剂和成核剂，采用上述的制备方法制备实施例1-2~1-7、实施例2~4和对比例1~3的上盖。其中，阻燃剂1-1~1-7和对比例1~3之间的区别在于采用不同的阻燃剂，实施例2~4的区别在于各材料的质量不同。

表2 各上盖的复合材料

实施例5和对比例4

按照表3所示的上盖的复合材料，采用相同的树脂基体PPO、纤维、润滑剂、导热剂、抗氧剂和成核剂，采用上述的制备方法制备实施例5和对比例4的上盖。其中，实施例5和对比例4之间的区别在于采用不同的阻燃剂。

表3 各上盖的复合材料

一、对实施例1-3的各阶段的阻燃剂结构成分进行红外光谱分析和扫描电镜分析，FTIR曲线如图4所示，SEM形貌图如图5所示。

从图4的各FTIR曲线可以看出：

FTIR曲线-步骤S1制得的改性MPP（改性阻燃剂）：3419cm^-1为MPP结构中-NH₂伸缩振动吸收峰；3397cm^-1和3116cm^-1为-NH和-OH伸缩振动吸收峰；2950cm^-1为-CH₂和-CH₃的伸缩振动吸收峰；1674cm^-1和1507cm^-1为三嗪环结构C=N伸缩振动吸收峰；1071cm^-1为P=O吸收峰；890cm^-1为P-O-P吸收峰；610cm^-1为-NH₂变形振动吸收峰；

FTIR曲线-步骤S2制得的单层微胶囊MPP（单层包覆阻燃剂）：1720cm^-1和1653cm^-1为C=O伸缩振动峰；1121cm^-1和1059cm^-1为Si-O伸缩振动吸收峰；

FTIR曲线-步骤S3制得的双层微胶囊MPP（双层包覆阻燃剂）：1098cm^-1和1019cm^-1为EMVQ主链中Si-O-Si吸收峰；880cm^-1为环氧基团吸收峰。

从图5的各SEM形貌图可以发现：

(a)改性MPP为片状晶体结构，尺寸均一性差，分散性差，棱角明显可见；(b)经硅烷偶联剂包覆后的单层包覆阻燃剂（单层包覆MPP）尖锐棱角相对圆滑，表面粗糙度相对降低，但分散性未有明显提高；(c)再经EMVQ包覆后的双层包覆阻燃剂（双层包覆MPP）粒径120~150nm，分散性较单层包覆明显变好，且片状结构表面更光滑，无明显棱角结构，分散性较单层包覆明显改善。

二、性能测试

对各实施例和对比例所制备的上盖进行性能评价，并按以下测试方法进行测试：

（1）对以上不同复合材料制备的上盖按强度测试标准裁切试样，并在鼓风干燥烘箱中于110℃下干燥8h；

（2）阻燃性能按UL-94标准进行测试；

（3）拉伸强度按标准ISO 527-2中的方法进行测试，测试速度为5mm/min；

（4）弯曲强度按标准ISO 178的方法进行测试，试验速度为2mm/min；

（5）缺口冲击强度按标准ISO 179-1的规定进行测试，冲击速度为2.9m/s。

各实施例和对比例的性能结果如表4和表5所示：

表4 性能结果

	阻燃性	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	缺口冲击强度/KJ/m2
					实施例1-1	V-0	182	309	157
实施例1-2	V-0	184	353	150
					实施例1-3	V-0	187	321	164
实施例1-4	V-2	173	284	99
					实施例1-5	V-0	179	294	103
实施例1-6	V-0	177	286	117
					实施例1-7	V-0	181	316	162
实施例2	V-0	194	325	149
					实施例3	V-0	207	346	142
实施例4	V-0	197	327	146
					对比例1	HB	156	272	92
对比例2	V-0	140	224	77
					对比例3	V-0	167	279	93

表5 性能结果

	阻燃性	拉伸强度/MPa	弯曲强度/MPa	缺口冲击强度/KJ/m2
					实施例5	V-0	142	148	3.6
对比例4	V-0	127	132	3.3

注：阻燃性用阻燃等级表示，阻燃等级由HB、V-2、V-1向V-0逐级递增，HB表示最低的阻燃等级，V-1表示最高的阻燃等级。

结合表2和表4的数据可以看出，与对比例1未添加阻燃剂的上盖、对比例2添加了未包覆的阻燃剂的上盖，对比例3添加了包覆密胺树脂MF的阻燃剂的上盖相比，实施例1-1~1-7和实施例2~4添加了包覆环氧化硅橡胶的阻燃剂的上盖，能够提升上盖的力学性能，体现在拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度均有提高。以上说明经环氧化硅橡胶包覆的阻燃剂能够在PPA树脂基体中很好的分散，且与PPA树脂基体形成一定的相容性，另一方面，环氧化硅橡胶在某种程度上对PPA树脂基体有增韧的作用，使材料具有一定的韧性，从而提高了抗冲击性能。

与对比例1未添加阻燃剂的上盖相比，实施例1-1添加了包覆环氧化硅胶硅橡胶的阻燃剂的上盖的力学性能得以提升，而且阻燃性能优异。

与对比例2添加了未包覆的阻燃剂的上盖相比，实施例1-1添加了包覆环氧化硅胶硅橡胶的阻燃剂的上盖的力学性能得以提升，而且阻燃性能不受影响。

与对比例3添加了包覆密胺树脂MF的阻燃剂的上盖相比，实施例1-1相比，添加了包覆环氧化硅胶硅橡胶的阻燃剂的上盖的力学性能得以提升，而且阻燃性能相当。

根据实施例1-1~1-3，采用三聚氰胺聚磷酸盐等作为阻燃剂，并依次包覆环氧化乙烯基硅橡胶和异氰酸酯基硅烷偶联剂，能够显著提升上盖的力学性能。

根据实施例1-4，采用HFPO作为阻燃剂芯材，其同样能够完成环氧化硅橡胶的包覆形成包覆型阻燃剂。

根据实施例1-5，采用DPA-SiN阻燃剂作为阻燃剂芯材，其能够直接在其上包覆环氧化硅橡胶形成包覆型阻燃剂。

根据实施例1-6，采用其他种类的环氧化硅橡胶EMVPQ进行包覆，其能够形成包覆型阻燃剂。

根据实施例1-7，采用KH540进行包覆，由于其中的羧基和改性MPP结构中端羟基反应，因此其同样能够实现对芯材的包覆并最后形成包覆型阻燃剂。

根据实施例1-1和实施例2~4可知，上盖中包覆型阻燃剂的质量百分数为10%~20%，能够显著提升上盖的力学性能。

结合表3和表5的数据可以看出，与对比例4添加了未包覆的阻燃剂的上盖相比，实施例5添加了包覆环氧化硅橡胶的阻燃剂的上盖，能够提升上盖的力学性能，体现在拉伸强度、弯曲强度、缺口冲击强度均有提高。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种包覆型阻燃剂，其特征在于，其为核壳结构，所述核壳结构包括芯材和包裹于所述芯材外部的外壳，所述芯材包含阻燃剂，所述外壳包含环氧化乙烯基硅橡胶，所述环氧化乙烯基硅橡胶中环氧基团质量含量为10.1%~19.8%，乙烯基质量含量为0.1%~0.6%，数均分子量为3570000~3750000g/mol，聚合物分散性指数为1.83~1.97。

2.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂包括磷氮系阻燃剂。

3.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂包括三聚氰胺聚磷酸盐。

4.根据权利要求3所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述阻燃剂还包括三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次磷酸铝中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述核壳结构还包括包裹于所述芯材外部的内壳，所述内壳外包裹所述外壳，所述内壳包含硅烷偶联剂。

6.根据权利要求5所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括异氰酸酯基硅烷偶联剂。

7.根据权利要求6所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述异氰酸酯基硅烷偶联剂包括异氰酸丙基三甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、异氰酸酯基丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种的组合。

8.根据权利要求5或6所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述芯材和所述内壳主要通过化学键结合；和/或，所述内壳和所述外壳主要通过分子间作用力结合。

9.根据权利要求1所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述核壳结构的粒径为50~500nm。

10.根据权利要求9所述的包覆型阻燃剂，其特征在于，所述核壳结构的粒径为120~150nm。

11.一种结构件，其特征在于，所述结构件的材料包含树脂基体和如权利要求1~10中任一项所述的包覆型阻燃剂，所述包覆型阻燃剂分散于所述树脂基体中。

12.根据权利要求11所述的结构件，其特征在于，所述树脂基体包括环氧树脂、聚酯、聚酰胺、聚苯醚、聚氨酯、橡胶中的一种或多种的组合；

和/或，所述结构件中的所述包覆型阻燃剂的质量百分数为5%~40%。

13.根据权利要求11所述的结构件，其特征在于，所述结构件的材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺30%~50%；纤维20%~55%；所述包覆型阻燃剂5%~40%。

14.根据权利要求13所述的结构件，其特征在于，所述结构件的材料按质量百分数计还包含：润滑剂1.4%~18%、导热剂2.0%~5.0%、抗氧剂0.2%~1.0%和成核剂0.1%~0.4%中的一种或几种的组合。

15.根据权利要求14所述的结构件，其特征在于，所述结构件的材料至少满足一项下列要求：

a、所述润滑剂包括芳香族共聚酯、卤化锂和双酚A二缩水甘油醚中的一种或多种的组合；

b、所述导热剂包括碳化硅、石墨烯、导热硅脂、金属粉和导热硅胶中的一种或几种的组合；

c、所述抗氧剂包括四[甲基-β-（3,5-二叔丁基-4-羟基苯基）丙酸酯]季戊四醇酯和亚磷酸三（2,4-二叔丁基苯基）酯的一种或两种；

d、所述成核剂包括有机磷酸碱式金属盐。

16.一种电池包，其特征在于，其包括如权利要求11~15中任一项所述的结构件，所述结构件包括外壳。

17.一种用电装置，其特征在于，其包括如权利要求16所述的电池包。

18.一种如权利要求1~10中任一项所述的包覆型阻燃剂的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

将阻燃剂进行曼尼希反应，得到改性后的阻燃剂；

19.一种如权利要求11~15中任一项所述的结构件的制备方法，其特征在于，将所述结构件的材料混合、成型得到。

20.根据权利要求19所述的结构件的制备方法，其特征在于，所述结构件的材料按质量百分数计包含：聚邻苯二甲酰胺30%~50%；纤维20%~55%；所述包覆型阻燃剂5%~40%，采用高压树脂传递模塑成型工艺制备所述结构件。