CN119725552B - 一种阻燃复合集流体及其制备方法 - Google Patents
一种阻燃复合集流体及其制备方法Info
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Abstract
本申请涉及集流体技术领域，具体涉及一种阻燃复合集流体及其制备方法，所述阻燃复合集流体由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成，制备步骤包括：S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂混合得混合料；S2、将混合料熔融挤出，流延成型，再通过双向拉伸工艺进行拉伸形成基膜层；S3、在基膜层两面沉积金属膜层，热压成型；S4、涂布阻燃涂料，经干燥、固化后，得阻燃复合集流体，本申请制备的阻燃复合集流体具有极好的阻燃，力学性能和耐热老化性能优异，剥离强度大，金属膜层和基膜层的结合力结合牢固，有效提高复合集流体的质量和安全性。
Description
技术领域
本申请涉及集流体技术领域，更具体地说，它涉及一种阻燃复合集流体及其制备方法。
背景技术
随着电池行业的持续发展和大规模应用，人们对电池的质量和安全性的要求也越来越高，进而要求电池企业对电池的各个部件都进行优化和改进，以此提高电池的各项性能。
集流体作为电池的核心组成部件之一，其性能的高低直接影响了电池性能的高低，为了实现集流体的轻量化和安全性，复合集流体的概念应运而生，现有的复合集流体采用“三明治”结构，即金属膜层+基膜层+金属膜层。这种结构因其高安全性和高能量密度的优势，受到了各大电池厂商的广泛关注，具有广泛的应用前景。然而，复合集流体的金属膜层和基膜层之间的结合力一直是复合集流体生产技术难以提升的问题，也是复合集流体常见的失效原因。除此之外，阻燃性能是现有复合集流体的关键安全指标。现有的复合集流体由于中间高分子基膜层的存在，可以有效阻断两层金属层之间的短路现象，提供了一定的安全保障。然而，无论是高分子基膜层在生产过程中出现孔洞，还是在复合集流体使用过程中因高温发生孔洞或熔断，都会导致金属层之间的短路风险，从而严重影响复合集流体的安全性能。
发明内容
为了解决背景技术中提到的技术问题，本申请提供了一种阻燃复合集流体及制备方法。
第一方面，本申请提供了一种阻燃复合集流体，采用如下的技术方案：
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；
优选的，所述基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100-120份、增强组分10-15份、抗氧化剂0.5-2份、润滑剂1-3份、偶联剂2-3份和相容剂3-5份。
优选的，所述阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10-12份、改性纳米二氧化硅6-8份、助剂1-2份和溶剂50-60份。
优选的，所述改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180-220℃，混炼1.5-2h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，工作温度为230-250℃，混炼2-3h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80-100℃，边加热边搅拌，得溶液A，向溶液A中滴加4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，同时持续搅拌，控制温度为60-80℃，加入吡啶，反应1-2h，过滤、洗涤、干燥，得改性聚丙烯树脂。
优选的，所述步骤(1)中聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为15-20：3-6。
优选的，所述步骤(2)中的中间体1和液晶聚合物的质量比为10-12：1-2。
优选的，所述步骤(3)中的中间体2和甲苯的质量比为2-3：8-10。
优选的，所述步骤(3)中4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液的质量浓度为12-15％。
优选的，所述步骤(3)中溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80-100：15-20：0.1-1。
优选的，所述增强组分由质量比5-8：1-2的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成。
优选的，所述抗氧化剂为抗氧剂1010、抗氧剂168和抗氧剂1425WL中的一种或几种。
优选的，所述润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙和聚乙烯蜡中的一种或几种。
优选的，所述偶联剂为硅烷偶联剂和/或钛酸酯偶联剂。
优选的，所述相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯和/或乙烯-醋酸乙烯共聚物。
优选的，所述金属膜层为铜膜、铝膜和镍膜中的一种，金属膜层厚度为1-5μm。
优选的，所述沉积方法为蒸发沉积、溅射沉积、离子镀、电镀和等离子体增强化学气相沉积中的一种。
优选的，所述阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200-230℃，搅拌转速为300-400rpm，搅拌1-2h，得阻燃涂料。
优选的，所述聚合物基体为聚氨酯和/或聚丙烯酸酯。
优选的，所述助剂为聚羧酸盐类分散剂和/或硅油类消泡剂。
优选的，所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和二甲亚砜中的一种或几种。
优选的，所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水超声混合后，升温至40-60℃，搅拌反应4-5h，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50-60℃超声分散30-50min，滴加表面改性液，滴加结束后，升温至100-120℃搅拌2-3h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅。
优选的，所述步骤A1中纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10-12：30-40：3-4：45-55。
优选的，所述步骤A2中乙醇-植酸水溶液由质量比为1-2：4-7：10-15的植酸、无水乙醇和去离子水组成。
优选的，所述步骤A2中表面改性液由质量比为0.1-0.2：2-3：15-20的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成。
优选的，所述步骤A2中乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10-12：3-4：0.5-1。
第二方面，本申请还提供了一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，混合均匀得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成基膜层；
S3、在基膜层两面沉积金属膜层，热压成型；
S4、在金属膜层表面涂布4-6μm的阻燃涂料，经干燥、固化后，得阻燃复合集流体。
优选的，所述步骤S2中流延成型速度1-2m/min，流延成型温度为180-200℃。
优选的，所述步骤S2中双向拉伸工艺为拉伸温度为120-125℃，拉伸速率为8-10cm/s，热定型温度210-230℃，拉伸倍率为4：1。
优选的，所述步骤S2中基膜层的厚度为2-5μm。
优选的，所述步骤S3中热压成型温度为120-180℃，压力为1-2MPa，时间为2-3min。
优选的，所述步骤S4中的固化温度为120-150℃，固化时间为0.5-1h。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
本申请在聚丙烯树脂的改性过程中先引入氟化乙烯丙烯共聚物，氟化乙烯丙烯共聚物中的含氟基团，提高了改性聚丙烯树脂的热稳定性和阻燃性，提高复合材料对液态电解质的阻隔性能，防止液态电解质的渗透，后又引入液晶聚合物和4-三氟甲基苯甲酰氯对聚丙烯酸酯进一步改性，可以显著提高聚丙烯树脂与液晶聚合物和其他组分的相容性，使其在复合材料中分散更均匀，增强聚丙烯树脂的机械性能，如拉伸强度、断裂韧性和模量，显著提高耐热性和耐化学性。利用纳米蒙脱土和芳纶纤维共同作为增强组分，纳米蒙脱土的片层结构和芳纶纤维抗熔滴性能相结合，不仅可以阻止氧气、可燃气体以及热量的传递，还可以避免熔滴可能带来的二次燃烧和火势蔓延的危险，除此之外纳米蒙脱土和芳纶纤维可以显著提高基膜层的拉伸强度、模量和韧性，增强材料的机械性能，并且有效改善基膜层与金属层之间的界面相容性，提高与金属层的粘附力。
本申请在阻燃涂料中添加改性纳米二氧化硅，一方面发挥纳米二氧化硅的阻燃性和耐热性，另一方面在反应体系中先引入植酸，植酸分子中的磷酸基团可以与环氧基纳米二氧化硅表面的环氧基团发生开环反应，形成稳定的酯键，提高纳米二氧化硅表面的官能团密度，形成较大空间位阻效应，防止团聚，并且植酸分子带有负电荷，可以与四乙基溴化铵静电结合，形成一层带正电的保护层，增强纳米二氧化硅与聚合物基体之间的界面结合力，2-羟基吡啶-3-羧酸分子中的羟基和羧基可以与纳米二氧化硅表面的活性基团(如环氧基和磷酸酯基)形成螯合键，进一步增强表面改性效果，并将改性后的纳米二氧化硅引入聚氨酯中，2-羟基吡啶-3-羧酸表面的羧基与聚氨酯上的氨基交联，不仅提高了纳米二氧化硅和聚氨酯的相容性，还可以进一步提高复合材料的拉伸强度、刚性和断裂韧性。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
本发明实施例和对比例中所用聚丙烯(牌号：M02-G)购自上海元丰塑化科技有限公司；氟化乙烯丙烯共聚物(牌号：L-2213)购自浩正新材料科技(东莞)有限公司；液晶聚合物(牌号：E5008L BK)购自东莞市宏旺塑胶有限公司；4-三氟甲基苯甲酰氯购自湖北兴恒业科技有限公司；纳米蒙脱土(型号：DK-NF)购自浙江华特新材料有限公司；芳纶纤维(型号：WAL34)购自东莞市亿辰塑胶原料有限公司；马来酸酐接枝聚丙烯(货号：HH7250BTBMY4)购自东莞市樟木头恒泰塑胶原料经营部；聚氨酯(牌号：A85P4441)购自东莞市凯万工程塑胶原料有限公司；二甲基硅油购自济南硅港化工有限公司；纳米二氧化硅(货号：BTH-5018)购自灵寿县若嘉矿产品有限公司；KH-570购自东莞市鸿瑞化工有限公司；四乙基溴化铵购自上海鸿状化工科技有限公司；2-羟基吡啶-3-羧酸购自湖北沃森化工科技有限公司，植酸(货号：01-92-5)购自陕西然糠生物科技有限公司。
实施例1-3提供了一种阻燃复合集流体及其制备方法。
实施例1
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
实施例2
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂110份、增强组分12份、抗氧化剂1份、润滑剂2份、偶联剂2.5份、填料18份和相容剂4份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体11份、改性纳米二氧化硅7份、助剂1.5份和溶剂55份；其中，增强组分由质量比6：1.5的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为18：5的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为200℃，混炼1.8h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为11：2，工作温度为240℃，混炼2.5h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至90℃，边加热边搅拌，搅拌转速为350rpm，搅拌时间为15min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为2.5：9，向溶液A中滴加质量浓度为14％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，滴加时长20min，同时持续搅拌，控制温度为70℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为90：18：0.5，反应1.5h，过滤、洗涤、70℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率75W，超声频率45kHz，室温下超声35min后,升温至50℃，搅拌反应4.5h，搅拌转速500rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为11：35：3.5：50；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经55℃超声分散40min，超声功率110W，超声频率48kHz，滴加表面改性液，滴加时长13min，滴加结束后，升温至110℃，搅拌2.5h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1.5：5：12的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.15：2.5：18的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为11：3.5：0.8。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以700rpm的转速室温下混合50min，混合均匀得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到250℃，加热1.5h后，熔融挤出，以速度1.5m/min，温度为190℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为3μm的基膜层，其中拉伸温度为123℃，拉伸速率为9cm/s，热定型温度220℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为3μm的铜膜层，溅射功率为500W，溅射电压为190V，溅射温度为160℃，热压成型温度为150℃，压力为1.5MPa，时间为2.5min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布5μm的阻燃涂料，经55℃干燥2.5h、135℃固化0.8h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为220℃，搅拌转速为350rpm，搅拌1.5h，得阻燃涂料。
实施例3
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂120份、增强组分15份、抗氧化剂2份、润滑剂3份、偶联剂3份和相容剂5份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体12份、改性纳米二氧化硅8份、助剂2份和溶剂60份；其中，增强组分由质量比4：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为10：3的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为220℃，混炼2h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为6：1，工作温度为250℃，混炼3h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至100℃，边加热边搅拌，搅拌转速为400rpm，搅拌时间为20min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为3：10，向溶液A中滴加质量浓度为15％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长30min，同时持续搅拌，控制温度为80℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为100：20：1，反应2h，过滤、洗涤、80℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率100W，超声频率50kHz，室温下超声40min后,升温至60℃，搅拌反应5h，搅拌转速600rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为12：40：4：55；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经60℃超声分散50min，超声功率120W，超声频率50kHz，滴加表面改性液，滴加时长15min，滴加结束后，升温至120℃，搅拌3h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为2：7：15的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.2：3：20的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为12：4：1。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以800rpm的转速室温下混合60min，混合均匀得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到300℃，加热2h后，熔融挤出，以速度2m/min，温度为200℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为5μm的基膜层，其中拉伸温度为125℃，拉伸速率为10cm/s，热定型温度230℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为5μm的铜膜层，溅射功率为550W，溅射电压为200V，溅射温度为180℃，热压成型温度为180℃，压力为2MPa，时间为3min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布6μm的阻燃涂料，经60℃干燥3h、150℃固化1h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为230℃，搅拌转速为400rpm，搅拌2h，得阻燃涂料。
对比例1
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将聚丙烯置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
对比例2
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)将中间体1分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体1和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
对比例3
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A和吡啶的质量比为80：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
对比例4
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分为纳米蒙脱土，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
对比例5
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，滴加表面改性液，滴加时长10min，滴加结束后，升温至100℃，搅拌2h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇水溶液由质量比为2：5的无水乙醇和去离子水组成，表面改性液由质量比为0.1：2：15的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，乙醇水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10：3：0.5。
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
对比例6
一种阻燃复合集流体，由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100份、增强组分10份、抗氧化剂0.5份、润滑剂1份、偶联剂2份和相容剂3份；阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10份、改性纳米二氧化硅6份、助剂1份和溶剂50份；其中，增强组分由质量比5：1的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成，抗氧化剂为抗氧剂1010，润滑剂为硬脂酸锌，偶联剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷，相容剂为马来酸酐接枝聚丙烯，聚合物基体为聚氨酯，助剂为二甲基硅油，溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
其中，改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
(1)将质量比为5：1的聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180℃，混炼1.5h，得中间体1；
(2)向中间体1中加入液晶聚合物，控制中间体1与液晶聚合物的质量比为10：1，工作温度为230℃，混炼2h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
(3)将中间体2分散在甲苯中，加热至80℃，边加热边搅拌，搅拌转速为300rpm，搅拌时间为10min，得溶液A；其中，中间体2和甲苯的质量比为1：4，向溶液A中滴加质量浓度为12％的4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，控制滴加时长15min，同时持续搅拌，控制温度为60℃，加入吡啶，控制溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80：15：0.1，反应1h，过滤、洗涤、60℃干燥至恒重，得改性聚丙烯树脂。
其中，改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水混合后，在超声功率50W，超声频率40kHz，室温下超声30min后,升温至40℃，搅拌反应4h，搅拌转速400rpm，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅，其中，纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10：30：3：45；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50℃超声分散30min，超声功率100W，超声频率45kHz，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅，其中，乙醇-植酸水溶液由质量比为1：4：10的植酸、无水乙醇和去离子水组成，乙醇-植酸水溶液和环氧基纳米二氧化硅的质量比为3：10，
一种阻燃复合集流体的制备方法，包括以下步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，以600rpm的转速室温下混合45min，得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中，加热到220℃，加热1h后，熔融挤出，以速度1m/min，温度为180℃，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成厚度为2μm的基膜层，其中拉伸温度为120℃，拉伸速率为8cm/s，热定型温度210℃，拉伸倍率为4：1；
S3、在基膜层两面溅射沉积厚度为1μm的铜膜层，溅射功率为480W，溅射电压为180V，溅射温度为150℃，热压成型温度为120℃，压力为1MPa，时间为2min；
S4、在铜膜层表面利用狭缝挤出涂布机涂布4μm的阻燃涂料，经50℃干燥2h、120℃固化0.5h，得阻燃复合集流体；
阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200℃，搅拌转速为300rpm，搅拌1h，得阻燃涂料。
性能测试
本申请实施例1-3和对比例1-6中制得的阻燃复合集流体的综合性能，具体如下：
拉伸强度和断裂伸长率：参照标准ASTMD882-12《薄膜和薄片的拉伸性能的标准试验方法》，采用万能拉力试验机测试集流体的拉伸强度、断裂伸长率；
耐热老化性能测试：将阻燃复合集流体置于80℃，相对湿度50％的热空气中进行人工加速老化168h，冷却至室温后，测量纵向拉伸强度，以纵向拉伸强度的保留率来衡量耐热老化性能，其数值越大，耐热老化性越好；
阻燃性能测试：采用国家标准GB/T 2406.2-2009《塑料用氧指数法测定燃烧行为第2部分：室温试验》进行测试，极限氧指数越大，代表阻燃性能越好；
剥离强度测试：将胶带平整地贴附于钢板上，将样品(即阻燃复合集流体)固定于胶带上，样品表面贴附辅助带，将钢板和辅助带固定于恒速拉力机上开始测试，记录各样品的剥离强度；
具体测试结果见下表1。
表1实施例1-3和对比例1-6中的阻燃复合集流体的性能参数
由表1可知，本申请制备得到的阻燃复合集流体具有极好的阻燃性能，力学性能和耐热老化性能优异，剥离强度大，金属膜层和基膜层之间的结合力结合牢固，有效提高了复合集流体的质量和安全性。
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 (7)
1.一种阻燃复合集流体，其特征在于，所述阻燃复合集流体由基膜层、沉积在基膜层两面的金属膜层和涂布在金属膜层表面的阻燃涂料固化形成的阻燃层组成；所述基膜层由以下重量份的原料制成：改性聚丙烯树脂100-120份、增强组分10-15份、抗氧化剂0.5-2份、润滑剂1-3份、偶联剂2-3份和相容剂3-5份；所述阻燃涂料由以下重量份的原料制成：聚合物基体10-12份、改性纳米二氧化硅6-8份、助剂1-2份和溶剂50-60份；
其中，所述改性聚丙烯树脂的制备包括下列步骤：
（1）将聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物置于双螺杆挤出机中，工作温度为180-220℃，混炼1.5-2h，得中间体1；
（2）向中间体1中加入液晶聚合物，工作温度为230-250℃，混炼2-3h，经挤出造粒、冷却后，得中间体2；
（3）将中间体2分散在甲苯中，加热至80-100℃，边加热边搅拌，得溶液A，向溶液A中滴加4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液，同时持续搅拌，控制温度为60-80℃，加入吡啶，反应1-2h，过滤、洗涤、干燥，得改性聚丙烯树脂；
所述增强组分由质量比5-8：1-2的纳米蒙脱土和芳纶纤维组成；
所述改性纳米二氧化硅的制备方法包括以下步骤：
A1、将纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水超声混合后，升温至40-60℃，搅拌反应4-5h，过滤、洗涤、干燥，得到环氧基纳米二氧化硅；
A2、向乙醇-植酸水溶液中加入环氧基纳米二氧化硅，经50-60℃超声分散30-50min，滴加表面改性液，滴加结束后，升温至100-120℃，搅拌2-3h，过滤、洗涤、干燥，得改性纳米二氧化硅。
2.根据权利要求1所述的阻燃复合集流体，其特征在于，所述步骤（1）中聚丙烯和氟化乙烯丙烯共聚物的质量比为15-20：3-6；所述步骤（2）中的中间体1和液晶聚合物的质量比为10-12：1-2；所述步骤（3）中的中间体2和甲苯的质量比为2-3：8-10；所述步骤（3）中4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液的质量浓度为12-15%；所述步骤（3）中溶液A、4-三氟甲基苯甲酰氯甲苯溶液和吡啶的质量比为80-100：15-20：0.1-1。
3.根据权利要求1所述的阻燃复合集流体，其特征在于，所述阻燃涂料的制备方法为：将聚合物基体、改性纳米二氧化硅和助剂分散在溶剂中，搅拌混合，控制温度为200-230℃，搅拌转速为300-400rpm，搅拌1-2h，得阻燃涂料。
4.根据权利要求1所述的阻燃复合集流体，其特征在于，所述步骤A1中纳米二氧化硅、异丙醇、KH-570和去离子水的质量比为10-12：30-40：3-4：45-55；所述步骤A2中乙醇-植酸水溶液由质量比为1-2：4-7：10-15的植酸、无水乙醇和去离子水组成；所述步骤A2中表面改性液由质量比为0.1-0.2：2-3：15-20的四乙基溴化铵、2-羟基吡啶-3-羧酸和无水乙醇组成，所述步骤A2中乙醇-植酸水溶液、环氧基纳米二氧化硅和表面改性液的质量比为10-12：3-4：0.5-1。
5.一种权利要求1-4任一项所述的阻燃复合集流体的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
S1、将改性聚丙烯树脂、增强组分、抗氧化剂、润滑剂、偶联剂和相容剂按重量份加入到高速混合机中，混合均匀得混合料；
S2、将混合料加入到双螺杆挤出机中进行熔融挤出，流延成型，再将成型的物料通过双向拉伸工艺进行拉伸形成基膜层；
S3、在基膜层两面沉积金属膜层，热压成型；
S4、在金属膜层表面涂布4-6μm的阻燃涂料，经干燥、固化后，得阻燃复合集流体。
6.根据权利要求5所述的阻燃复合集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中流延成型速度1-2m/min，流延成型温度为180-200℃；所述步骤S2中双向拉伸工艺为拉伸温度为120-125℃，拉伸速率为8-10cm/s，热定型温度210-230℃，拉伸倍率为4：1。
7.根据权利要求5所述的阻燃复合集流体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中基膜层的厚度为2-5μm；所述步骤S3中热压成型温度为120-180℃，压力为1-2MPa，时间为2-3min；所述步骤S4中的固化温度为120-150℃，固化时间为0.5-1h。
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