CN116945660A - 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺 - Google Patents

一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN116945660A
CN116945660A CN202311018208.1A CN202311018208A CN116945660A CN 116945660 A CN116945660 A CN 116945660A CN 202311018208 A CN202311018208 A CN 202311018208A CN 116945660 A CN116945660 A CN 116945660A
Authority
CN
China
Prior art keywords
flame
polyester
polyester film
film
new energy
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.)
Pending
Application number
CN202311018208.1A
Other languages
English (en)
Inventor
李志明
李博伦
陈磊
潘宣洲
邓广坤
李钟泉
曾建宏
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.)
Guangdong Baojiali New Material Co ltd
Original Assignee
Guangdong Baojiali New Material 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 Guangdong Baojiali New Material Co ltd filed Critical Guangdong Baojiali New Material Co ltd
Priority to CN202311018208.1A priority Critical patent/CN116945660A/zh
Publication of CN116945660A publication Critical patent/CN116945660A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29DPRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D7/00Producing flat articles, e.g. films or sheets
    • B29D7/01Films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32Phosphorus-containing compounds
    • C08K2003/321Phosphates
    • C08K2003/322Ammonium phosphate
    • C08K2003/323Ammonium polyphosphate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34Silicon-containing compounds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明涉及聚酯薄膜制备技术领域,特别涉及到一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺。包括以下过程:将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂;将聚酯树脂、氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑、抗氧剂混合均匀后加热至熔融状态得到混合聚酯物;将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状,经冷却、双向拉伸、电晕、除静电处理后得到阻燃聚酯薄膜。本发明提供的阻燃聚酯薄膜,通过添加氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁和纳米碳黑等成分,能够同时提高聚酯薄膜的阻燃性能、高温稳定性和机械强度,并增强了导电性能,满足阻燃聚酯薄膜的性能要求。

Description

一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺
技术领域
本发明涉及聚酯薄膜制备技术领域,特别涉及到一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺。
背景技术
新能源电池作为一种绿色、环保的能源,已经在电动汽车、储能系统、电力设备等领域得到广泛应用。然而,随着新能源电池能量密度的不断提高,其安全性问题也日益受到关注。目前,电池在使用过程中出现燃烧和爆炸的事故时有发生,给人们的生命财产带来了极大的危害。
新能源电池的阻燃聚酯薄膜是一种用于保护电池内部结构的材料。它具有较高的阻燃性能,可以减缓火灾发生并降低火灾对电池的损害。新能源电池广泛应用于电动车等领域,而阻燃聚酯薄膜则是保障电池安全运行的重要组成部分之一。
目前,新能源电池所使用的聚酯薄膜主要存在以下问题:1、易燃;2、耐高温性能差;3、机械强度不足。因此,研发一种具有优异阻燃性能、高温稳定性和机械强度的聚酯薄膜,对提高新能源电池的安全性和稳定性具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有优异阻燃性能、高温稳定性和机械强度的聚酯薄膜,提高新能源电池的安全性和稳定性。
为实现本发明的目的,采用以下技术方案:
本发明第一方面提出一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,包括以下过程:
步骤1、将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂;
步骤2、将聚酯树脂、氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑、抗氧剂混合均匀后加热至熔融状态得到混合聚酯物;
步骤3、将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状,经冷却、双向拉伸、电晕、除静电处理后得到阻燃聚酯薄膜。
进一步的改进在于,在步骤1中,将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂的方法包括:
将对苯二甲酸和乙二醇按照摩尔比为1:1.2至1:1.5的比例加入至反应釜中,搅拌均匀;
在搅拌的同时,向反应釜中慢慢加入少量的催化剂,催化剂的用量为对苯二甲酸质量的0.01%至0.05%;
加入催化剂后,将反应釜密闭,开始进行缩聚反应,反应温度控制在220℃至260℃之间,反应时间为4至6小时,反应过程中需要不断搅拌,确保反应充分进行;
反应结束后,将产物从反应釜中取出,经过粉碎、干燥处理后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。
进一步的改进在于,在步骤2中,各组分的质量份数如下:
聚酯树脂80-90份,氧化铝纳米粉体5-8份,聚磷酸铵5-8份,硅酸镁1-3份,纳米碳黑0.5-1份,抗氧剂0.1-0.3份。
进一步的改进在于,在步骤2中,首先将聚酯树脂放入反应釜中,再依次加入氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑和抗氧剂,使用搅拌器或者高速剪切机进行均匀混合,将混合物加热至200℃-250℃,期间不停地搅拌使其充分混合得到混合聚酯物。
进一步的改进在于,在步骤3中,将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状的方法包括:
热化挤出头,将挤出头加热至设定温度;启动挤出机,将预先处理好的混合聚酯物送入喂料口,并控制挤出机的速度和温度,使其能够在挤出头中均匀分布,在挤出过程中,通过温度传感器实时监测挤出头的温度,通过压力传感器实时监测挤出头的出口压力,通过在线厚度计实时监测挤出后的薄膜厚度,通过在线摄像机对薄膜的形态进行实时监测,根据监测到的数据对挤出机的工作参数进行调整。
进一步的改进在于,在步骤3中,双向拉伸处理的方法包括:
将聚酯薄膜放置在拉伸设备上,分别进行纵向拉伸和横向拉伸,其中,横向拉伸率为4-5倍,纵向拉伸率为3-4倍;使用厚度测量仪器对双向拉伸后的聚酯薄膜进行厚度检测,以确保符合厚度标准要求,最后,进行牵引、裁边、收卷处理,另外,在这个过程中还需要对破膜以及裁边得到的废料进行回收再利用。
进一步的改进在于,在步骤2之前还包括对聚酯树脂进行预结晶和干燥处理,首先将聚酯树脂在结晶器中接受130-140℃的热风加热,进行预结晶,停留时间为15-25分钟,将经过预结晶的聚酯树脂连续均匀地喂入干燥装置接受130-150℃的热风进一步的去水干燥,停留时间为3-4小时。
进一步的改进在于,在步骤2中,还加入纳米纤维素,所述纳米纤维素用于加强混合聚酯物中各物质的分散度。
进一步的改进在于,在步骤3中,冷却的具体方法包括:利用静电吸附将挤出的薄膜贴附到激冷辊上,在设定的温度和速度下通过激冷辊冷却,以降低薄膜的温度,促进其固化成型。
本发明第二方面提出一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄,其特征在于,所述聚酯薄膜由第一方面中任一项所述的一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺制备而成。
本发明的有益效果:
本发明提供的阻燃聚酯薄膜,通过添加氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁和纳米碳黑等成分,能够同时提高聚酯薄膜的阻燃性能、高温稳定性和机械强度,并增强了导电性能,满足阻燃聚酯薄膜的性能要求。在制备过程中,选用PET树脂作为基础材料,成本低廉,易于大规模生产和推广应用。该阻燃聚酯薄膜可广泛应用于锂离子电池、聚合物电池等各类新能源电池中,具有重要的经济和社会意义。
附图说明
图1为本发明一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺的流程图。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明做进一步详述,本实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1:
本实施例提出了一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜,包括如下质量比成份:聚酯树脂80份,氧化铝纳米粉体5份,聚磷酸铵5份,硅酸镁1份,纳米碳黑0.5份,抗氧剂0.1份。
所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
如图1所示,其制备方法为:
步骤S1、将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂。
具体地,将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂的方法包括:
将对苯二甲酸和乙二醇按照摩尔比为1:1.2至1:1.5的比例加入至反应釜中,搅拌均匀。
在搅拌的同时,向反应釜中慢慢加入少量的催化剂,催化剂的用量为对苯二甲酸质量的0.01%至0.05%。
加入催化剂后,将反应釜密闭,开始进行缩聚反应,反应温度控制在220℃至260℃之间,反应时间为4至6小时,反应过程中需要不断搅拌,确保反应充分进行。
反应结束后,将产物从反应釜中取出,经过粉碎、干燥处理后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。
步骤S2、将聚酯树脂、氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑、抗氧剂混合均匀后加热至熔融状态得到混合聚酯物。
具体地,首先将80份聚酯树脂放入反应釜中,再依次加入5份氧化铝纳米粉体、5份聚磷酸铵、1份硅酸镁、0.5份纳米碳黑和0.1份抗氧剂,使用搅拌器或者高速剪切机进行均匀混合,将混合物加热至200℃-250℃,期间不停地搅拌使其充分混合得到混合聚酯物。
步骤S3、将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状,经冷却、双向拉伸、电晕、除静电处理后得到阻燃聚酯薄膜。
具体地,双向拉伸处理的方法包括:将聚酯薄膜放置在拉伸设备上,分别进行纵向拉伸和横向拉伸,其中,横向拉伸率为4-5倍,纵向拉伸率为3-4倍;使用厚度测量仪器对双向拉伸后的聚酯薄膜进行厚度检测,以确保符合厚度标准要求,最后,进行牵引、裁边、收卷处理,另外,在这个过程中还需要对破膜以及裁边得到的废料进行回收再利用。
冷却的具体方法包括:利用静电吸附将挤出的薄膜贴附到激冷辊上,在设定的温度和速度下通过激冷辊冷却,以降低薄膜的温度,促进其固化成型。
其中,电晕处理使聚酯薄膜的达因值达到50以上。
将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状的方法:热化挤出头,将挤出头加热至设定温度;启动挤出机,将预先处理好的混合聚酯物送入喂料口,并控制挤出机的速度和温度,使其能够在挤出头中均匀分布,在挤出过程中,通过温度传感器实时监测挤出头的温度,通过压力传感器实时监测挤出头的出口压力,通过在线厚度计实时监测挤出后的薄膜厚度,通过在线摄像机对薄膜的形态进行实时监测,根据监测到的数据对挤出机的工作参数进行调整。
另外,由于PET分子结构中含有酯基,对水分非常敏感,在高温下极易发生水解反应,使分子量下降,同时水分的存在,在加工过程中,将会产生气泡。因此本发明在步骤S2之前还包括对聚酯树脂进行预结晶和干燥处理,首先将聚酯树脂在结晶器中接受130-140℃的热风加热,进行预结晶,停留时间为15-25分钟,将经过预结晶的聚酯树脂连续均匀地喂入干燥装置接受130-150℃的热风进一步的去水干燥,停留时间为3-4小时。
另外,电晕、除静电的具体方法属于现有技术,本领域技术人员参考现有技术即可。
可以理解的是,PET树脂有着较好的耐高温性和机械强度,同时易于制备成薄膜。
氧化铝纳米粉体具有高熔点、高硬度、高热导率等特性,能够在高温下形成稳定的阻燃层,减少火焰面积,抑制烟雾释放,从而达到有效的阻燃效果。此外,由于氧化铝纳米粉体比普通氧化铝颗粒更小,因此能够增加表面积,提高接触表面积,减少火焰扩散速度,从而进一步增强阻燃效果。
聚磷酸铵是一种无机阻燃剂,其主要成分是磷酸铵。聚磷酸铵在高温下分解产生磷酸和水,磷酸可以与燃烧产物中的金属离子形成固体磷酸盐,并在高温下缩合形成疏松的炭化层,这个炭化层能够隔断氧气和燃料之间的接触,防止燃烧蔓延,降低火势并减少燃烧产生的有毒烟雾和气体。此外,聚磷酸铵还会释放出大量的非燃料气体,如氨气等,进一步帮助消耗热量和抑制燃烧反应的进行。
另外,聚磷酸铵在受热分解时会放出大量无机酸和无机物质,例如气态的氨、氧化磷和水等。这些分解产物能够与氧化铝反应生成复合物质,进一步增强阻燃效果。具体而言,分解产物中的氨会与氧化铝表面的羟基发生反应,生成氨基铝酸盐;氧化磷和水则会与氧化铝反应生成磷酸铝盐和结晶水。生成的复合物质覆盖在材料表面形成了一层炭化层,可以有效地隔离空气,抑制火焰蔓延。因此聚磷酸铵和氧化铝纳米粉体混合使用可以协同阻燃,阻燃效果更加好。
硅酸镁能够增加聚酯薄膜的机械强度和耐磨性,使其更加牢固和耐用。纳米碳黑能够将聚酯薄膜的导电性能提高,同时还可以增强阻燃效果。此外,纳米碳黑还具有增加材料强度、降低热膨胀系数的作用。
因此,本发明提供的阻燃聚酯薄膜,通过添加氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁和纳米碳黑等成分,能够同时提高聚酯薄膜的阻燃性能、高温稳定性和机械强度,并增强了导电性能,满足阻燃聚酯薄膜的性能要求。在制备过程中,选用PET树脂作为基础材料,成本低廉,易于大规模生产和推广应用。该阻燃聚酯薄膜可广泛应用于锂离子电池、聚合物电池等各类新能源电池中,具有重要的经济和社会意义。
经过实验测试,本实施例所制得的阻燃聚酯薄膜达到了UL 94VTM-0的阻燃等级,氧指数为28.7%。
实施例2:
实施例2是在实施例1的基础上进一步改进,改进点为各组分的比例不同,而其余的制备方法与实施例1相同,具体地,在本实施例中,包括如下质量比成份:
聚酯树脂85份,氧化铝纳米粉体6份,聚磷酸铵6份,硅酸镁2份,纳米碳黑0.7份,抗氧剂0.2份。
所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
经过实验测试,本实施例所制得的阻燃聚酯薄膜达到了UL 94VTM-0的阻燃等级,氧指数为29.3%。
实施例3:
实施例3是在实施例1的基础上进一步改进,改进点为各组分的比例不同,而其余的制备方法与实施例1相同,具体地,在本实施例中,包括如下质量比成份:
聚酯树脂90份,氧化铝纳米粉体8份,聚磷酸铵8份,硅酸镁3份,纳米碳黑1份,抗氧剂0.3份。
所述聚酯树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET),所述抗氧剂为2,6-二叔丁基对甲苯酚。
经过实验测试,本实施例所制得的阻燃聚酯薄膜达到了UL 94VTM-0的阻燃等级,氧指数为30%。
实施例4:
实施例4是在实施例1的基础上进一步改进,改进点为:在步骤S2中,还加入质量分数为0.5份的纳米纤维素,所述纳米纤维素用于加强混合聚酯物中各物质的分散度。而其余的制备方法与实施例1相同。
纳米纤维素的直径只有几纳米至几十纳米之间,而长度可以达到数微米以上,由于其高比表面积、极细的纤维直径和良好的分散性,因此纳米纤维素可以作为一种优秀的分散剂来协助分散阻燃剂,防止其产生团块或沉淀现象,从而实现更为均匀的阻燃效果。
纳米纤维素具有良好的分散性和表面活性,可以作为一种有效的分散剂来促进聚磷酸铵在聚酯物中的分散,聚磷酸铵由于其本身粒径较大且与聚酯物相容性不是非常好,因此难以完全均匀分散在聚酯物中,这样会导致阻燃效果下降、力学性能变差等问题。而加入纤维素分散剂后,纤维素分子可在聚酯中形成亲水基团,对聚磷酸铵颗粒进行包裹和稳定,降低了颗粒间的静电相互作用力,进而改善聚磷酸铵在聚酯物中的分散度,从而提高阻燃效果和提高力学性能。
另外,纳米纤维素本身具有较好的耐温性能,在聚酯物中添加可以提升聚酯物抗高温性和耐火性能。当聚酯发生燃烧时,纳米纤维素能够吸收大量的热量,并通过扩散和散热等方式将热量分散,从而减缓聚酯的燃烧速度。
纳米纤维素本身也具有优异的机械性能,具有很好的拉伸强度和柔韧性,能够有效地抵御外部应力和变形。因此纳米纤维素可以与聚酯物形成复合材料,在阻燃聚酯薄膜中起到增强材料机械性能的作用,减少聚磷酸铵对薄膜力学性能的影响。
因此,本发明中加入纳米纤维素,能够解决聚磷酸铵在聚酯物中相容性差、分散不够均匀的问题,达到提高阻燃的效果,同时提升薄膜力学性能。
具体地,纳米纤维素可以选用从天然纤维素材料中提取出来的纳米纤维素或者选用人工合成的纳米纤维素。
经过实验测试,本实施例所制得的阻燃聚酯薄膜达到了UL 94VTM-0的阻燃等级,氧指数为29.1%。
从实施例1和实施例4的氧指数可以看出,由于添加纳米纤维素,会使到阻燃剂的分散性好一些,因此阻燃性能得到了一定的提升。
实施例5:
实施例5是在实施例1的基础上进一步改进,改进点为:在步骤S3中,在双向拉伸处理后还包括:对拉伸处理后得到的聚酯薄膜进行质量检测,具体方法包括:采用在线检测系统监测薄膜表面的气泡状况,所述在线检测系统包括高精度的光学传感器和图像处理模块,光学传感器实时采集薄膜表面的光学信息并传输至图像处理模块,图像处理模块基于深度学习的目标检测算法,对气泡进行识别和定位,通过对采集到的光学信息进行实时分析,准确地识别出薄膜表面的气泡,并将气泡信息实时传输给显示平台,显示平台根据接收到的气泡信息进行展示,同时,在检测到气泡数量超过预设阈值时,系统自动报警,提醒操作人员进行检查和处理,另外,显示平台还记录气泡出现的位置和数量,从而知道哪一个位置更容易出现气泡,为优化生产工艺提供参考。
本发明利用基于深度学习的目标检测的算法来识别和定位聚酯薄膜表面的气泡,可以提高气泡检测的效率和准确性,从而更有效地对质量有问题的聚酯薄膜进行处理。其中,基于深度学习的目标检测算法包括:
数据收集:首先需要收集一些气泡的光学图像数据,包括不同大小、形状、数量的气泡图像,这些图像应尽可能涵盖各种气泡情况,并在处理前进行预处理,如去噪、平滑、对比度增强等,以提高图像质量。
训练模型:利用图像数据训练深度学习模型,对气泡进行检测时,需要考虑气泡的不同形态、大小等特征,可将标注好的图像作为输入数据,通过不断地迭代调整,优化模型参数,使其能够更准确地识别并定位气泡。
模型优化:为了进一步提高模型的识别率和鲁棒性,还可以通过增加数据集、调整神经网络层数、参数等方式对模型进行优化,以达到更好的效果。
实时检测:在操作过程中,将实时采集的薄膜表面图像输入训练好的模型,进行气泡的检测和定位,一旦模型检测到气泡,将立即给出对应信号,并传输给显示平台,以便采取相应的处理措施。
另外,在光学传感器的周边区域还设置有静电消除器,用于避免由于静电吸附了空气中的尘粒和水分后成为气泡的误报来源从而提高气泡识别准确性,以及用于减少在薄膜生产过程中产生的静电对光学传感器的电子传输产生影响从而避免测量数据失真。
发明人经过多年的实践经验和多次的实验发现了一个极其重要的问题需要解决,那就是发现了静电在吸附空气中的尘粒和水分后,在线检测系统会容易把其误识别为气泡,从而产生错误的气泡信息的问题,在发现了这个技术问题后,发明人在光学传感器的周边区域设置了静电消除器,这样就可以有效地解决上述所提出的问题,经过实验验证,在设置了静电消除器后,在线检测系统检测气泡的准确性得到了提升。另外,通过在光学传感器的周边区域设置有静电消除器还带来了另外一个好处,那就是减少在薄膜生产过程中产生的静电对光学传感器的电子传输产生影响从而避免测量数据失真,解决了静电对电子传输的干扰问题。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,包括以下过程:
步骤1、将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂;
步骤2、将聚酯树脂、氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑、抗氧剂混合均匀后加热至熔融状态得到混合聚酯物;
步骤3、将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状,经冷却、双向拉伸、电晕、除静电处理后得到阻燃聚酯薄膜。
2.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤1中,将聚酯原料通过缩聚反应制备聚酯树脂的方法包括:
将对苯二甲酸和乙二醇按照摩尔比为1:1.2至1:1.5的比例加入至反应釜中,搅拌均匀;
在搅拌的同时,向反应釜中慢慢加入少量的催化剂,催化剂的用量为对苯二甲酸质量的0.01%至0.05%;
加入催化剂后,将反应釜密闭,开始进行缩聚反应,反应温度控制在220℃至260℃之间,反应时间为4至6小时,反应过程中需要不断搅拌,确保反应充分进行;
反应结束后,将产物从反应釜中取出,经过粉碎、干燥处理后得到聚对苯二甲酸乙二醇酯。
3.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤2中,各组分的质量份数如下:
聚酯树脂80-90份,氧化铝纳米粉体5-8份,聚磷酸铵5-8份,硅酸镁1-3份,纳米碳黑0.5-1份,抗氧剂0.1-0.3份。
4.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤2中,首先将聚酯树脂放入反应釜中,再依次加入氧化铝纳米粉体、聚磷酸铵、硅酸镁、纳米碳黑和抗氧剂,使用搅拌器或者高速剪切机进行均匀混合,将混合物加热至200℃-250℃,期间不停地搅拌使其充分混合得到混合聚酯物。
5.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤3中,将混合聚酯物送至双螺杆挤出机挤出成薄膜状的方法包括:
热化挤出头,将挤出头加热至设定温度;启动挤出机,将预先处理好的混合聚酯物送入喂料口,并控制挤出机的速度和温度,使其能够在挤出头中均匀分布,在挤出过程中,通过温度传感器实时监测挤出头的温度,通过压力传感器实时监测挤出头的出口压力,通过在线厚度计实时监测挤出后的薄膜厚度,通过在线摄像机对薄膜的形态进行实时监测,根据监测到的数据对挤出机的工作参数进行调整。
6.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤3中,双向拉伸处理的方法包括:
将聚酯薄膜放置在拉伸设备上,分别进行纵向拉伸和横向拉伸,其中,横向拉伸率为4-5倍,纵向拉伸率为3-4倍;使用厚度测量仪器对双向拉伸后的聚酯薄膜进行厚度检测,以确保符合厚度标准要求,最后,进行牵引、裁边、收卷处理,另外,在这个过程中还需要对破膜以及裁边得到的废料进行回收再利用。
7.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤2之前还包括对聚酯树脂进行预结晶和干燥处理,首先将聚酯树脂在结晶器中接受130-140℃的热风加热,进行预结晶,停留时间为15-25分钟,将经过预结晶的聚酯树脂连续均匀地喂入干燥装置接受130-150℃的热风进一步的去水干燥,停留时间为3-4小时。
8.根据权利要求1所述一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤2中,还加入纳米纤维素,所述纳米纤维素用于加强混合聚酯物中各物质的分散度。
9.根据权利要求1所述的一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺,其特征在于,在步骤3中,冷却的具体方法包括:利用静电吸附将挤出的薄膜贴附到激冷辊上,在设定的温度和速度下通过激冷辊冷却,以降低薄膜的温度,促进其固化成型。
10.一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄,其特征在于,所述聚酯薄膜由权利要求1至9中任一项所述的一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜制备工艺制备而成。
CN202311018208.1A 2023-08-14 2023-08-14 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺 Pending CN116945660A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311018208.1A CN116945660A (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311018208.1A CN116945660A (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116945660A true CN116945660A (zh) 2023-10-27

Family

ID=88451262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311018208.1A Pending CN116945660A (zh) 2023-08-14 2023-08-14 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116945660A (zh)

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060036527A (ko) * 2004-10-25 2006-05-02 에스케이씨 주식회사 난연성 폴리에스터 필름
CN102575089A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 株式会社Adeka 聚酯树脂组合物、聚酯纤维、聚酯树脂成型体和聚酯树脂用结晶成核剂的制造方法
CN103113724A (zh) * 2013-03-01 2013-05-22 宁波长阳科技有限公司 一种热收缩聚酯薄膜及其制备方法
CN105778435A (zh) * 2014-12-18 2016-07-20 江苏裕兴薄膜科技股份有限公司 耐热老化绝缘膜的pet复合物及其制备方法
CN108145988A (zh) * 2017-12-20 2018-06-12 江苏斯瑞达新材料科技有限公司 显示屏用抗静电防刮聚酯薄膜的生产方法
CN109795197A (zh) * 2018-12-14 2019-05-24 南京亚博联新材料科技股份有限公司 一种无卤阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN110041672A (zh) * 2019-04-28 2019-07-23 杭州大华塑业有限公司 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN111698798A (zh) * 2020-06-17 2020-09-22 浙江南洋科技有限公司 一种电热膜用耐热、阻燃性聚酯薄膜的制备方法
WO2020203106A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルム及びその製造方法
CN112297557A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 天津万华股份有限公司 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN113817421A (zh) * 2021-10-13 2021-12-21 江苏奇安特节能科技有限公司 一种船舶用阻燃环保水性铝箔保温胶带及其制备方法
CN114381096A (zh) * 2022-01-06 2022-04-22 杭州大华塑业有限公司 一种动力锂电池用阻燃聚酯薄膜及其制备方法

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060036527A (ko) * 2004-10-25 2006-05-02 에스케이씨 주식회사 난연성 폴리에스터 필름
CN102575089A (zh) * 2009-09-30 2012-07-11 株式会社Adeka 聚酯树脂组合物、聚酯纤维、聚酯树脂成型体和聚酯树脂用结晶成核剂的制造方法
CN103113724A (zh) * 2013-03-01 2013-05-22 宁波长阳科技有限公司 一种热收缩聚酯薄膜及其制备方法
CN105778435A (zh) * 2014-12-18 2016-07-20 江苏裕兴薄膜科技股份有限公司 耐热老化绝缘膜的pet复合物及其制备方法
CN108145988A (zh) * 2017-12-20 2018-06-12 江苏斯瑞达新材料科技有限公司 显示屏用抗静电防刮聚酯薄膜的生产方法
CN109795197A (zh) * 2018-12-14 2019-05-24 南京亚博联新材料科技股份有限公司 一种无卤阻燃聚酯薄膜及其制备方法
WO2020203106A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 東洋紡株式会社 ポリエステルフィルム及びその製造方法
CN110041672A (zh) * 2019-04-28 2019-07-23 杭州大华塑业有限公司 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN111698798A (zh) * 2020-06-17 2020-09-22 浙江南洋科技有限公司 一种电热膜用耐热、阻燃性聚酯薄膜的制备方法
CN112297557A (zh) * 2020-10-29 2021-02-02 天津万华股份有限公司 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN113817421A (zh) * 2021-10-13 2021-12-21 江苏奇安特节能科技有限公司 一种船舶用阻燃环保水性铝箔保温胶带及其制备方法
CN114381096A (zh) * 2022-01-06 2022-04-22 杭州大华塑业有限公司 一种动力锂电池用阻燃聚酯薄膜及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾德民 等主编: "《新型材料科学与技术 高分子材料卷(下册)》", 华南理工大学出版社, pages: 2083 - 2084 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109130232B (zh) 一种阻燃黑色双向拉伸聚酯薄膜及其制备方法
CN110483898B (zh) 一种高流动性耐析出无卤阻燃剂及其制备方法和应用
CN110041672B (zh) 一种阻燃聚酯薄膜及其制备方法
CN103275387A (zh) 纳米三氧化二锑母粒及其制备方法和在无卤协同阻燃塑料的应用
CN113248912B (zh) 一种用于电池包外壳的阻燃尼龙材料及其制备方法
CN105237865A (zh) 一种紫外光交联彩色低烟无卤阻燃电缆料、电缆制品及其制备方法
CN103923450A (zh) 金属离子处理蒙脱土协效阻燃pc/abs合金材料及其制备方法
CN112812435A (zh) 一种常温导热高温阻燃的高分子复合材料及其制备方法
CN116945660A (zh) 一种用于新能源电池的阻燃聚酯薄膜及其制备工艺
Xu et al. Improvement of thermoplastic polyurethane's flame retardancy and thermal conductivity by leaf‐shaped cobalt‐zeolitic imidazolate framework–modified graphene and intumescent flame retardant
WO2023179555A1 (zh) 一种无卤阻燃聚碳酸酯/苯乙烯类树脂合金及其制备方法和应用
CN111806030A (zh) 一种涂布型高阻隔双向拉伸聚酰胺薄膜及其制备方法
CN114834119A (zh) 一种锂电池铝塑膜用阻燃流延聚丙烯薄膜及其制备方法
CN114644815A (zh) 一种新能源汽车用锂电池绝缘膜及其制备方法
Wu et al. Combustion behavior and thermal oxidative degradation of EVA containing intumescent flame retardant
CN104250447A (zh) 各向异性热传导组合物
CN104004167B (zh) 一种聚酯及其制备方法
CN110607029B (zh) 一种聚烯烃树脂改性专用无卤阻燃增效功能母粒及其制备方法
CN115160704B (zh) 一种ps光扩散阻燃母粒及其制备方法
CN109851955B (zh) 一种阻燃pvc电缆料及其制备方法
CN102702663B (zh) 一种无卤阻燃sebs热塑性弹性体组合物及其制备方法
CN110157096A (zh) 一种环保型抗静电阻燃聚丙烯材料及其制备方法
CN103160113B (zh) 一种无卤阻燃抗菌pet/pa6合金材料及其制备方法
CN106113339B (zh) 一种层状分布阻燃剂及其制备方法
CN113524834B (zh) 一种光降解塑料及其制备方法

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