CN117926643A - 一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及汽车电池模组用云母复合材料技术领域，尤其是一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料；所述缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂；所述聚氨酯发泡树脂与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好或者所述柔性云母纸中含有与聚氨酯面层树脂结合力优良的有机硅树脂或者所述柔性云母纸和所述缓冲隔热材料之间形成底涂层，所述底涂层与所述柔性云母纸、所述缓冲隔热材料均结合力良好。本申请中的隔热层与柔性云母层之间具有良好的粘结稳定性，保证本申请整体阻燃防火性同时赋予了优异的缓冲隔热效果。
Description
技术领域
本申请涉及汽车电池模组用云母复合材料技术领域，尤其是涉及一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。
背景技术
柔性云母纸与发泡材料（如发泡密胺、发泡聚氨酯、发泡橡胶、发泡硅胶等）复合方式采用市售常规胶水（如热熔胶、丙烯酸胶等）将柔性云母纸与发泡材料粘结复合形成柔性云母复合材料。但是，上述所制备的柔性云母复合材料的耐热使用性能、耐老化性能相对较差无法满足新能源汽车锂电池电芯模组的使用要求。基于上述现有技术下，满足新能源汽车锂电池电芯模组的使用要求的柔性云母复合材料中对该胶水的耐热性、耐老化性能有着极高的要求，这就导致符合使用要求的特种胶水成本很高，导致整体制备的柔性云母复合材料生产成本偏高，无法实现柔性云母复合材料的技术普及，仅限于少数高端车型适配。
现有技术中采用特种胶水复合发泡材料的生产方法，发泡材料需要单独在离型纸上进行制备，再通过面料复合设备将两者粘接复形成柔性云母复合材料，其制备过程相对复杂，进一步制约了工艺生产柔性云母复合材料的生产成本。此外，假若直接在柔性云母纸上进行发泡材料复合制备，所制备的柔性云母复合材料上发泡材料的粘结稳定性、剥离强度极差，轻易揉搓所复合的发泡材料就会脱落，没有实际的工业使用价值，无法满足在用于汽车电芯之间的使用要求。因此，针对上述现有技术存在的问题，申请人提供了一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。
发明内容
为了解决上述技术问题，本申请提供了一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。
本申请提供的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，是通过以下技术方案得以实现的：
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料；所述缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂；所述聚氨酯发泡树脂与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好或者所述柔性云母纸中含有与聚氨酯面层树脂结合力优良的有机硅树脂或者所述柔性云母纸和所述缓冲隔热材料之间形成底涂层，所述底涂层与所述柔性云母纸、所述缓冲隔热材料均结合力良好。
本申请中的隔热层与柔性云母层之间无需采用特殊功能的粘结剂复合，同时对隔热层材料和/或柔性云母材料的配方及工艺研究可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本申请用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本申请还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。
优选的，与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的具体原料中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-8wt%。
优选的，所述所述聚氨酯发泡树脂主要是由多元醇、扩链剂、双羟基乙烯基硅油、异氰酸酯、催化剂、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂、功能助剂制成；所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成；所述扩链剂是由1，4-丁烯二醇搭配1，4-丁二醇、3甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-丁二胺中的至少一种；所述异氰酸酯为MDI、IPDI和1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮组成，其中所述1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮的含量占异氰酸酯总质量的5-10wt%；所述发泡剂为水和/或HFC-245fa；所述泡沫稳定剂为硅油表面活性剂B8716、硅表面活性剂B4113、硅表面活性剂B-8110中的一种；所述交联剂为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-六氟丙烷、异氰尿酸三缩水甘油酯、三乙醇胺、甘油中的至少一种。
优选的，所述功能助剂中包括阻燃剂、抗老化剂、增韧剂；所述阻燃剂为800目以上的氢氧化铝、氢氧化镁、纳米氧化镁、纳米二氧化硅粉中的至少一种；所述抗老化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的至少一种；所述增韧剂为纳米氧化铝粉、氮化钛晶须、氮化硼纳米片中的至少一种。
通过采用上述技术方案，可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本申请用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本申请还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。
优选的，与缓冲隔热材料结合力优良的所述有机硅树脂为双组分有机硅树脂；所述双组分有机硅树脂中第一组分包括多元醇、扩链剂、异氰酸酯、有机溶剂、催化剂、助剂、乙烯基硅油，所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成，所述乙烯基硅油中乙烯基含量控制0.06-20wt%；第二组成包括含氢硅油，所述含氢硅油的含氢量为0.03%-1.60%；所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.08-1.32）。
优选的，所述双组分有机硅树脂的制备方法如下：将所制备的酸酐改性聚酯多元醇与聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、扩链剂、有机溶剂、催化剂、助剂混合后加热至42-48℃机械搅拌20-30min，加入部分二异氰酸酯，调整温度至74-78℃，反应1h进行粘度测试，当反应物粘度达到5000~2.0×104mPa•s /25℃时，加入剩余的二异氰酸酯，调节NCO含量至0.8-6.4%，结束反应即可得改性聚氨酯树脂，将所得改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比（15-25）:（75-85）混合均匀得第一组分，将制备的第一组分与第二组分按照乙烯基：活泼氢摩尔比1:（1.08-1.32）混合后加入铂金催化剂，混合均匀得成品双组分有机硅树脂。
优选的，所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.18-1.24）；所述第一组分制备过程中调节NCO含量至3.2-4.8%。
通过采用上述技术方案，可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本申请用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本申请还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。
优选的，所述底涂层为有机硅改性聚氨酯胶；所述有机硅改性聚氨酯胶中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-12wt%；所述新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料制成过程如下：先制备有机硅改性聚氨酯胶，然后在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶，升温至74-78℃使得机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，加入聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
本申请中采用底涂方法粘结柔性云母纸、缓冲隔热材料可降低整体生产，降低生产难度。
本申请提供的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的制备；
步骤二，对柔性云母纸表面进行清洁处理后放入成型模具，再将步骤一中所得聚氨酯发泡树脂加入成型模具，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
或者一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，双组分有机硅树脂的制备；
步骤二，采用步骤一中的双组分有机硅树脂与云母纸用有机硅树脂以质量比（8-20）：（80-92）混合均匀得改性有机硅树脂，采用改性有机硅树脂压制成型得胶含量在10-16wt%的理想形状的柔性云母纸；
步骤三，将聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
本申请中提供的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。
综上所述，本申请具有以下优点：
1、本申请用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且还具有优异的良好缓冲隔热效果、耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。
2、本申请中提供的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。
具体实施方式
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。
特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明内。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。虽然相信本领域普通技术人员充分了解以下术语，但仍陈述以下定义以有助于说明本发明所公开的主题。
如本文所使用，术语“包含”与“包括”、“含有”或“特征在于”同义，并且是包括端点在内或是开放式的，并且不排除额外的未叙述的要素或方法步骤。“包含”是权利要求语言中使用的技术术语，意思指存在所述要素，但也可以增加其它要素并且仍形成在所述权利要求范围内的构造或方法。
实施例
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料，缓冲隔热材料具体为聚氨酯发泡树脂。柔性云母纸是由金云母粉和日本信越的KR-242A有机硅树脂制成，胶含量控制在10-16%，厚度控制在0.2-0.6mm。
一体成型工艺形成于柔性云母纸表面的聚氨酯发泡树脂构成新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料具体方法包括以下三种：①聚氨酯发泡树脂与柔性云母纸中含有的KR-242A有机硅树脂结合力良好，进而保证柔性云母纸和缓冲隔热材料之间的粘结稳定性。②或者柔性云母纸中含有与缓冲隔热材料结合力优良的有机硅树脂，进而保证柔性云母纸和缓冲隔热材料之间的粘结稳定性。③或者柔性云母纸和缓冲隔热材料之间通过底涂层，保证柔性云母纸和缓冲隔热材料之间的粘结稳定性。
与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的聚氨酯发泡树脂的具体原料中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇，且双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-8wt%。优选地，聚氨酯发泡树脂主要是由多元醇、扩链剂、双羟基乙烯基硅油、异氰酸酯、催化剂、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂、功能助剂制成。多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成。扩链剂是由1，4-丁烯二醇搭配1，4-丁二醇、3甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-丁二胺中的至少一种。异氰酸酯为MDI、IPDI和1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮组成，其中1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮的含量占异氰酸酯总质量的5-10wt%，以提高整体的耐热使用稳定性要求。发泡剂为水和/或HFC-245fa。泡沫稳定剂为硅油表面活性剂B8716、硅表面活性剂B4113、硅表面活性剂B-8110中的一种。交联剂为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-六氟丙烷、异氰尿酸三缩水甘油酯、三乙醇胺、甘油中的至少一种。功能助剂中包括阻燃剂、抗老化剂、增韧剂，其中，阻燃剂为800目以上的氢氧化铝、氢氧化镁、纳米氧化镁、纳米二氧化硅粉中的至少一种。抗老化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的至少一种。增韧剂为纳米氧化铝粉、氮化钛晶须、氮化硼纳米片中的至少一种。
新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的聚氨酯发泡树脂的制备；
步骤二，对柔性云母纸表面进行清洁处理后放入成型模具，再将步骤一中所得聚氨酯发泡树脂加入成型模具，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
与缓冲隔热材料结合力优良的有机硅树脂为双组分有机硅树脂。双组分有机硅树脂中第一组分包括多元醇、扩链剂、异氰酸酯、有机溶剂、催化剂、助剂、乙烯基硅油。其中，第一组分中的多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成，乙烯基硅油中乙烯基含量控制0.06-20wt%。第二组成包括含氢硅油，含氢硅油的含氢量为0.03%-1.60%。第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.08-1.32）。
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法包括以下步骤：
步骤一，双组分有机硅树脂的制备：将所制备的酸酐改性聚酯多元醇与聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、扩链剂、有机溶剂、催化剂、助剂混合后加热至42-48℃机械搅拌20-30min，加入部分二异氰酸酯，调整温度至74-78℃，反应1h进行粘度测试，当反应物粘度达到5000~2.0×104mPa•s /25℃时，加入剩余的二异氰酸酯，调节NCO含量至0.8-6.4%，结束反应即可得改性聚氨酯树脂，将所得改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比（15-25）:（75-85）混合均匀得第一组分，将制备的第一组分与第二组分按照乙烯基：活泼氢摩尔比1:（1.08-1.32）混合后加入铂金催化剂，混合均匀得成品双组分有机硅树脂；
优选地，第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.18-1.24），第一组分制备过程中调节NCO含量至3.2-4.8%；
步骤二，采用步骤一中的双组分有机硅树脂与云母纸用有机硅树脂以质量比（8-20）：（80-92）混合均匀得改性有机硅树脂，采用改性有机硅树脂压制成型得胶含量在10-16wt%的理想形状的柔性云母纸；
步骤三，将聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
底涂层为有机硅改性聚氨酯胶，有机硅改性聚氨酯胶中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇。其中，双羟基乙烯基硅油的摩尔量是聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-12wt%。新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料制成过程如下：先制备有机硅改性聚氨酯胶，然后在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶，升温至74-78℃使得机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，加入聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
实施例1：一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，包括包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料，缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂。
柔性云母纸是由金云母粉（平均粒度30-60微米）和日本信越的KR-242A有机硅树脂制成，胶含量控制在12%，厚度控制在0.40±0.02mm。
聚氨酯发泡树脂是由以下原料制成：1.05mol的MDI（262.78g）、0.2mol的IPDI（44.46g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.40mol的1，4-丁二醇（36.05g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、0.06mol的双羟基乙烯基硅油（羟基封端甲基乙烯基硅油，羟基含量：6.0±0.5 ，含乙烯基含量为 6.5±0.5mo1%，采购于深圳市吉鹏硅氟材料有限公司）、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：
S1，聚氨酯发泡树脂配制：
S1.1，酸酐改性聚酯多元醇的制备：将24.74g的4-甲基-4-环己烯-1,2-二甲酸酐（CAS号: 3425-89-6）、146g的己二酸、138.2g的2,5-二甲基-1,4-苯二醇、42.96g的1,6-己二醇和0.4g抗氧化剂1010投入反应釜中，升温进行反应，第一阶段釜温升至135℃保温3.0h，在4.0h内匀速升温至230℃保温3.0 h，控制蒸馏塔塔顶温度102±0.5℃之间，取样测酸值，当酸值达到30mgKOH/g后 加入0.025g钛酸四丁酯并抽真空，在4小时内将釜内压力抽至相对真空约25torr，取样检测直至产品羟值达到56.0mgKOH/g，用氮气破真空并降温到110℃，即可制得分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇；
S1.2，按配比称量MDI（262.78g）、IPDI（44.46g）、分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012 Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、0.40mol的1，4-丁二醇（36.05g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、0.06mol的双羟基乙烯基硅油、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水，物料加入反应釜后在82℃下反应3.0h，调整温度至78℃将1，4-丁烯二醇（35.25g）逐步加入到反应釜中，加热反应成10～12*104cps/25℃后，降温至40℃，加入18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须，以400rpm磁力搅拌10mim，得到成品聚氨酯发泡树脂；
S2，对柔性云母纸表面酒精棉进行清洁处理后将其放入成型模具，再将S1.2中所得聚氨酯发泡树脂加入成型模具模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例2与实施例1的区别在于：聚氨酯发泡树脂是由以下原料制成：0.95mol的MDI（237.75g）、0.15mol的IPDI（33.37g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.40mol的1，4-丁二醇（36.05g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、0.06mol的双羟基乙烯基硅油、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
实施例3与实施例1的区别在于：聚氨酯发泡树脂是由以下原料制成：0.95mol的MDI（237.75g）、0.15mol的IPDI（33.37g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.38mol的1，4-丁二醇（34.25g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、0.08mol的双羟基乙烯基硅油、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
实施例4与实施例1的区别在于：聚氨酯发泡树脂是由以下原料制成：0.95mol的MDI（237.75g）、0.15mol的IPDI（33.37g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.36mol的1，4-丁二醇（32.45g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、0.10mol的双羟基乙烯基硅油、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
实施例5：一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，包括包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料，缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂。柔性云母纸中含有与缓冲隔热材料结合力优良的有机硅树脂即双组分有机硅树脂，双组分有机硅树脂中第一组分是由以下原料制成：60g的分子量3000聚四氢呋喃二醇、100g实施例1中制备的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇、20g的分子量2000的聚碳酸酯二醇聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012 Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、16g的乙醇胺、4g的1,4丁二醇、138.96g的MDI、30.87g的IPDI、400g的甲苯、0.005g辛葵酸铋、0.1g抗氧剂BHT、100g乙烯基含量为10%的乙烯基硅油；第二组成为含氢量为1.6%的含氢硅油（SHIN-ETSU KF99，CAS:7223-15），第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:1.16。
一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法如下：
S1，柔性云母纸的制备；
S1.1，双组分有机硅树脂的制备：将60g的分子量3000的聚四氢呋喃二醇、100g实施例1中制备的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇、20g的分子量2000的聚碳酸酯二醇聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012 Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、16g的乙醇胺、4g的1,4丁二醇、400g的甲苯、0.005g辛葵酸铋、0.1g抗氧剂BHT混合后加热至45℃机械搅拌20min，加入58.96g的MDI、30.87g的IPDI，调整温度至78℃下反应1h进行粘度测试，当反应物粘度达到5*103~2.0×104mPa•s /25℃时，加入80g二异氰酸酯MDI混合均匀后保温100s，测试体系NCO含量，通过添加二异氰酸酯MDI调节NCO含量至4.2%，结束反应即可得改性聚氨酯树脂，将所得改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比15:85混合均匀得第一组分，将制备的第一组分与第二组分按照乙烯基：活泼氢摩尔比1:1.16混合后加入铂金催化剂，混合均匀得成品双组分有机硅树脂；
S1.2，S1.1中的双组分有机硅树脂与KR-242A有机硅树脂以质量比12:88混合均匀得改性有机硅树脂，将所制备的改性有机硅树脂和金云母粉混合均匀后加入成型模具中通过模压工艺制备得到厚度为0.40±0.02mm，胶含量为12.0%±0.2%的柔性金云母纸；
S2，将市售聚氨酯发泡树脂（市售廊坊高尔保温材料有限公司的聚氨酯异氰酸酯组合聚醚高尔组合料，，乳白时间25s，发气量25ml/g，粘度(25℃mPa·s)150-250）加入盛放有柔性云母纸的成型模具中进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例6与实施例5的区别在于：改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比20:80混合均匀得第一组分，且改性聚氨酯树脂中NCO含量至3.6%，。
实施例7与实施例5的区别在于：改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比25:75混合均匀得第一组分，且改性聚氨酯树脂中NCO含量至2.4%，。
实施例8与实施例5的区别在于：将实施例1中的聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例9与实施例5的区别在于：步骤二，将实施例2中的聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例10：一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，包括包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料，缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂。柔性云母纸和缓冲隔热材料之间形成底涂层，底涂层与柔性云母纸、缓冲隔热材料均结合力良好。
底涂层为有机硅改性聚氨酯胶。有机硅改性聚氨酯胶的具体配方如下：1.12mol的MDI（280.3g）、0.2mol的IPDI（44.46g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012 Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.40mol的1，4-丁二醇（36.05g）、0.38mol的1，6-己二醇（44.9g）、0.08mol的双羟基乙烯基硅油（羟基封端甲基乙烯基硅油，羟基含量：6.0±0.5 ，含乙烯基含量为 6.5±0.5mo1%）、60g的DMF、2.4g的乙二醇、0.24g的辛葵酸铋、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料制成过程如下：
S1，制备有机硅改性聚氨酯胶；
S1.1，酸酐改性聚酯多元醇的制备：将14.6g的24.74g的4-甲基-4-环己烯-1,2-二甲酸酐（CAS号: 3425-89-6）、146g的己二酸、138.2g的2,5-二甲基-1,4-苯二醇、42.96g的1,6-己二醇和0.4g抗氧化剂1010投入反应釜中，升温进行反应，第一阶段釜温升至135℃保温3.0h，在4.0h内匀速升温至230℃保温3.0 h，控制蒸馏塔塔顶温度102±0.5℃之间，取样测酸值，当酸值达到30mgKOH/g后 加入0.025g钛酸四丁酯并抽真空，在4小时内将釜内压力抽至相对真空约25torr，取样检测直至产品羟值达到56.0mgKOH/g，用氮气破真空并降温到110℃，即可制得分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇；
S1.2，按配比称量MDI（280.3g）、IPDI（44.46g）、1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、1，4-丁二醇（36.05g）、1，6-己二醇（44.9g）、0.08mol的双羟基乙烯基硅油（羟基封端甲基乙烯基硅油，羟基含量：6.0±0.5 ，含乙烯基含量为 6.5±0.5mo1%）、60g的DMF、2.4g的乙二醇、0.24g的辛葵酸铋、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168，物料加入反应釜后在82℃下反应3.0h，调整温度至78℃将1，4-丁烯二醇（35.25g）逐步加入到反应釜中，加热反应成10～12*104cps/25℃后，降温至40℃，加入12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须，以400rpm磁力搅拌10mim，得到有机硅改性聚氨酯胶；
S2，柔性云母纸在成型模具中压制成型后立即在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶有机硅改性聚氨酯胶用量为3.0g/m2，加压到0.3Mpa同时调整模具温度至78±0.5℃反应直至柔性云母纸表面的机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，然后加入市售的聚氨酯发泡树脂(廊坊高尔保温材料有限公司的聚氨酯异氰酸酯组合聚醚高尔组合料，乳白时间25s，发气量25ml/g，粘度(25℃mPa·s)150-250)原料进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例11与实施例1的区别在于：S2，将柔性云母纸置于成型模具中，在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶有机硅改性聚氨酯胶用量为3.0g/m2，调整模具温度至78±0.5℃反应直至柔性云母纸表面的机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，然后加入实施例1中制备的聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
实施例12与实施例1的区别在于：S2，将柔性云母纸置于成型模具中，在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶有机硅改性聚氨酯胶用量为3.0g/m2，调整模具温度至78±0.5℃反应直至柔性云母纸表面的机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，然后加入实施例2中制备的聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理，得成品柔性云母复合材料。
对比例1与实施例1的区别在于：市售（廊坊高尔保温材料有限公司）的聚氨酯异氰酸酯组合聚醚高尔组合料，乳白时间25s，发气量25ml/g，粘度(25℃mPa·s)150-250。使用方法：按要求重量比混合(A料:B料=1:1)，采用机械搅拌时间在16秒，转速1400转/分，搅拌均匀后立即浇注模具中熟化，模具温度在35℃，环境温度在20℃。
对比例2与实施例1的区别在于：聚氨酯发泡树脂是由以下原料制成：0.95mol的MDI（237.75g）、0.15mol的IPDI（33.37g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.46mol的1，4-丁二醇（41.45g）、0.4mol的1，6-己二醇（47.27g）、60g的DMF、2.4g的三乙醇胺、4.8g的甘油、0.24g的辛葵酸铋、0.08g胺类催化剂A-33、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、18g的去离子水、6g的HFC-245fa、3.2g硅表面活性剂B4113、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
对比例3与实施例10的区别在于：采用的是市售常规市售的聚氨酯黏胶剂，具体为聚氨酯胶粘剂圣戈班钛邦TEKPU40。
对比例4与实施例10的区别在于：聚氨酯黏胶剂是由以下原料制成：1.12mol的MDI（280.3g）、0.2mol的IPDI（44.46g）、0.05mol的1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮（26.18g）、0.08mol的分子量2000的酸酐改性聚酯多元醇（160g）、0.08mol的分子量3000的聚四氢呋喃二醇（240g）、0.06mol的分子量2000的聚碳酸酯二元醇（120g 的PCDL 1012 Polycarbonatediol 聚碳酸酯二元醇2000分子量）、0.2mol的1，4-丁烯二醇（35.25g）、0.40mol的1，4-丁二醇（36.05g）、0.46mol的1，6-己二醇（54.36g）、60g的DMF、2.4g的乙二醇、0.24g的辛葵酸铋、2.4g的抗氧剂1010、0.4g的抗氧剂168、12g的2000目氢氧化铝、4g的纳米氧化镁、4g的纳米二氧化硅粉、4g的氮化钛晶须。
性能检测试验：导热系数测试方法：按照GB/T 10295-2008测试方法进行测定。剥离强度测试方法：按照GB/T 2792-2014测试方法进行测定。耐老化性能测试：将实施例1-12和对比例1-4中的柔性云母复合材料裁切为尺寸为长*宽=24cm*18cm置于老化试样箱中，于85℃/80%（湿度）下处理1200h，测试其剥离强度。阻燃性能测试方法：按照UL94 v-0阻燃测试标准进行测定。击穿电压测试方法：按照ASTMD149-09测试方法进行测定。
结合实施例1-12和对比例1-4可以看出，实施例1-4与对比例1-2相对比可知，本申请中制备的柔性云母复合材料具有阻燃防火性能，生产成本较低的优势，同时具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能。
结合实施例1-12和对比例1-4可以看出，实施例10-12与对比例3-4，本申请中制备的柔性云母复合材料具有阻燃防火性能，生产成本较低的优势，同时具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能。
结合实施例1-12和对比例1-4可以看出，实施例1-12与对比例1-4之间对比可知，本申请中聚氨酯发泡树脂与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好保证了制备的柔性云母复合材料的缓冲隔热效果和耐热使用稳定性能。本申请中与缓冲隔热材料结合力优良的有机硅树脂制备的柔性金云母纸与缓冲隔热材料粘结稳定性较好，保证了制备的柔性云母复合材料的缓冲隔热效果和耐热使用稳定性能。本申请中的底涂-有机硅改性聚氨酯胶可改善柔性云母纸与聚氨酯发泡树脂材料的粘结稳定性能，结合上述两种技术方案所得的柔性云母复合材料不仅阻燃防火性能良好，生产成本较低，而且具有优异的耐热使用稳定性能。
综上所述，本申请中的隔热层与柔性云母层之间无需采用特殊功能的粘结剂复合，同时对隔热层材料和/或柔性云母材料的配方及工艺研究可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本申请用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，生产成本较低，而且本申请还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，将本申请用于锂电池电芯之间有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料；所述缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂；所述聚氨酯发泡树脂与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好或者所述柔性云母纸中含有与缓冲隔热材料结合力优良的有机硅树脂或者所述柔性云母纸和所述缓冲隔热材料之间形成底涂层，所述底涂层与所述柔性云母纸、所述缓冲隔热材料均结合力良好。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的具体原料中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-8wt%。
3.根据权利要求2所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：所述聚氨酯发泡树脂主要是由多元醇、扩链剂、双羟基乙烯基硅油、异氰酸酯、催化剂、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂、功能助剂制成；所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成；所述扩链剂是由1，4-丁烯二醇搭配1，4-丁二醇、3甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-丁二胺中的至少一种；所述异氰酸酯为MDI、IPDI和1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮组成，所述1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1H，2H，5H)-三酮的含量占异氰酸酯总质量的5-10wt%；所述发泡剂为水和/或HFC-245fa；所述泡沫稳定剂为硅油表面活性剂B8716、硅表面活性剂B4113、硅表面活性剂B-8110中的一种；交联剂为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-六氟丙烷、异氰尿酸三缩水甘油酯、三乙醇胺、甘油中的至少一种。
4.根据权利要求1或2所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：所述功能助剂中包括阻燃剂、抗老化剂、增韧剂；所述阻燃剂为800目以上的氢氧化铝、氢氧化镁、纳米氧化镁、纳米二氧化硅粉中的至少一种；所述抗老化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的至少一种；所述增韧剂为纳米氧化铝粉、氮化钛晶须、氮化硼纳米片中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：与缓冲隔热材料结合力优良的所述有机硅树脂为双组分有机硅树脂；所述双组分有机硅树脂中第一组分包括多元醇、扩链剂、异氰酸酯、有机溶剂、催化剂、助剂、乙烯基硅油，所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成，所述乙烯基硅油中乙烯基含量控制0.06-20wt%；第二组成包括含氢硅油，所述含氢硅油的含氢量为0.03%-1.60%；所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.08-1.32）。
6.根据权利要求5所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：所述双组分有机硅树脂的制备方法如下：将所制备的酸酐改性聚酯多元醇与聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、扩链剂、有机溶剂、催化剂、助剂混合后加热至42-48℃机械搅拌20-30min，加入部分二异氰酸酯，调整温度至74-78℃，反应1h进行粘度测试，当反应物粘度达到5000~2.0×104 mPa•s /25℃时，加入剩余的二异氰酸酯，调节NCO含量至0.8-6.4%，结束反应即可得改性聚氨酯树脂，将所得改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比（15-25）:（75-85）混合均匀得第一组分，将制备的第一组分与第二组分按照乙烯基：活泼氢摩尔比1:（1.08-1.32）混合后加入铂金催化剂，混合均匀得成品双组分有机硅树脂。
7.根据权利要求6所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.18-1.24）；所述第一组分制备过程中调节NCO含量至3.2-4.8%。
8.根据权利要求1所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，其特征在于：所述底涂层为有机硅改性聚氨酯胶；所述有机硅改性聚氨酯胶中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-12wt%；所述新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料制成过程如下：先制备有机硅改性聚氨酯胶，然后在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶，升温至74-78℃使得机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，加入聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
9.一种权利要求1-4中任一项所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的制备；
步骤二，对柔性云母纸表面进行清洁处理后放入成型模具，再将步骤一中所得聚氨酯发泡树脂加入成型模具，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
10.一种权利要求5-7中任一项所述的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，双组分有机硅树脂的制备；
步骤二，采用步骤一中的双组分有机硅树脂与云母纸用有机硅树脂以质量比（8-20）：（80-92）混合均匀得改性有机硅树脂，采用改性有机硅树脂压制成型得胶含量在10-16wt%的理想形状的柔性云母纸；
步骤三，将聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。
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