一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其包括氧化剂组分和还原剂组分，氧化剂组分和还原剂组分体积比为1:1；氧化剂组分中包括甲基丙烯酸异冰片酯、2‑苯氧基乙基丙烯酸酯、3,3,5‑三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、丁腈橡胶、甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、阻燃剂、过氧化物和稳定剂；还原剂组分中包括甲基丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸异辛酯、2‑羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、端羧基改性氯丁橡胶、甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、阻燃剂、取代硫脲、环烷酸钴、助剂和稳定剂。本发明专利技术还公开了制备方法。本发明专利技术使用时放热量低，胶层表面不会出现气孔和纹路，还可以起到阻燃作用，有效提高了电池的安全可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶及其制备方法
本专利技术涉及丙烯酸酯结构胶
，具体涉及一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶及其制备方法。
技术介绍
动力电池作为为电动汽车、电动列车等提供动力来源的电源，其不仅需要较高的能量和功率，还需要较高的能量密度和安全可靠性。当前，方形动力电池铝壳封装以及铝壳与电池包之间结构的粘接通常采用第二代丙烯酸酯结构胶来实现。主要原因是，第二代丙烯酸酯结构胶是一种完全反应的双组分丙烯酸酯结构胶，其具有诸多优点，如室温固化快速且固化速度可调，可油面粘结，不需要严格的表面处理且粘结材料广泛。然而，现有的丙烯酸酯结构胶在使用时，发热无法控制，大量混合(10g以上)会发生剧烈的放热反应，导致胶层表面出现大量的气孔和纹路；粘结完成的动力电池在使用过程中，如果车辆发生振动或环境温度变化时，会导致电池内部结构发生变化，电池安全性能降低，比较危险，甚至会出现燃烧现象造成车毁人亡事故发生。
技术实现思路
针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，使用时放热量低，胶层表面不会出现气孔和纹路，还可以起到阻燃作用，有效提高了电池的安全可靠性。为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其包括氧化剂组分和还原剂组分；所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸异冰片酯、1～20份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、5～15份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、1～15份丁腈橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、1～6份过氧化物和1～4份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、1～10份甲基丙烯酸异辛酯、1～10份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、1～15份端羧基改性氯丁橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、0.5～2份取代硫脲、1～4份环烷酸钴、0.5～5份助剂和1～4份稳定剂。进一步地，所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括25～35份甲基丙烯酸异冰片酯、5～15份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、8～12份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、5～12份丁腈橡胶、3～8份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、15～25份阻燃剂、2～5份过氧化物和2～3份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括28～35份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、5～8份甲基丙烯酸异辛酯、3～8份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、5～10份端羧基改性氯丁橡胶、3～9份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、25～30份阻燃剂、1～1.5份取代硫脲、1.5～3份环烷酸钴、1～3份助剂和1.5～2份稳定剂。进一步地，所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括30份甲基丙烯酸异冰片酯、12份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、8份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、10份丁腈橡胶、8份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、25份阻燃剂、5份过氧化物和2份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括35份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、8份甲基丙烯酸异辛酯、6份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、8份端羧基改性氯丁橡胶、8份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、28份阻燃剂、1.5份取代硫脲、2份环烷酸钴、2份助剂和1.5份稳定剂。进一步地，所述稳定剂为对苯二酚、萘醌、2,6-二叔丁基对(二甲氨甲基)苯酚、EDTA二钠盐和对甲氧基苯酚中的至少两种。进一步地，所述过氧化物为异丙苯过氧化氢、过氧化苯甲酰、甲乙酮过氧化物和环己酮过氧化物中的一种或两种。进一步地，所述阻燃剂为多聚磷酸铵、三聚氰胺多聚磷酸盐、三聚氰胺尿氰酸盐、磷酸三(2-氯乙基)酯、三芳基磷酸酯和磷酸三(2-氯丙基)酯中的至少两种。进一步地，所述助剂为石蜡、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸和马来酸中的至少一种。本专利技术还提供了一种如上任一所述阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶的制备方法，其包括如下步骤：制备所述氧化剂组分和所述还原剂组分，制备所述氧化剂组分和所述还原剂组分的先后顺序不限；所述氧化剂组分的制备方法为：将甲基丙烯酸异冰片酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯和丁腈橡胶加入动混机内，高速搅拌直至丁腈橡胶完全溶解，加入甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、阻燃剂和稳定剂，高速搅拌0.5～1小时，再加入过氧化物，低速搅拌0.5～1小时，得到所述氧化剂组分；所述还原剂组分的制备方法为：将甲基丙烯酸四氢糠醇酯、甲基丙烯酸异辛酯、2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯和端羧基改性氯丁橡胶加入动混机内，高速搅拌直至端羧基改性氯丁橡胶完全溶解，加入甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、阻燃剂、助剂和稳定剂，高速搅拌0.5～1小时，加入取代硫脲和环烷酸钴，低速搅拌0.5～1小时，得到所述还原剂组分；将所述氧化剂组分和所述还原剂组分分别包装，使用时将所述氧化剂组分和所述还原剂组分按体积比1:1混合，得到阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术中的氧化剂组分和还原剂组分混合后，在保证足够反应速度的同时，大幅降低了反应的热量，能够避免反应过快造成大量集中放热，能够将产品的放热峰值控制在80℃以下，避免聚热导致危险，也能防止温度过高导致丙烯酸酯结构胶在使用时由于热涨溢出，且防止丙烯酸酯结构胶胶层产生气泡和纹路以及冷却后体积变化过大，在本实施例中，固化后产品的体积收缩低于1％。(2)本专利技术中，使用甲基丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸四氢糠醇酯以及甲基丙烯酸异辛酯代替甲基丙烯酸甲酯，可以有效降低产品的温度，同时保证产品冷却后的强度。(3)本专利技术中，使用混合型有机磷氮类阻燃剂，在阻燃剂使用量不超过30％的前提下，能够达到V1级阻燃，同时产品固化后对铝的粘接强度能够达到16MPa以上。具体实施方式以下结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。专利技术实施例提供一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其包括氧化剂组分和还原剂组分，其中：氧化剂组分和还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份氧化剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸异冰片酯、1～20份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、5～15份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、1～15份丁腈橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、1～6份过氧化物和1～4份稳定剂；按质量份数计，每100份还原剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、1～10份甲基丙烯酸异辛酯、1～10份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、1～15份端羧基改性氯丁橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、0.5～2份取代硫脲、1～4份环烷酸钴、0.5～5份助剂和1～4份稳定剂。本专利技术中的氧化剂组分和还原剂组分混合后，在保证足够反应速度的同时，大幅降低了反应的热量，能够避免反应过快造成大量集本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其包括氧化剂组分和还原剂组分，其特征在于：所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸异冰片酯、1～20份2‑苯氧基乙基丙烯酸酯、5～15份3,3,5‑三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、1～15份丁腈橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、1～6份过氧化物和1～4份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、1～10份甲基丙烯酸异辛酯、1～10份2‑羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、1～15份端羧基改性氯丁橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯‑丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、0.5～2份取代硫脲、1～4份环烷酸钴、0.5～5份助剂和1～4份稳定剂。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其包括氧化剂组分和还原剂组分，其特征在于：所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸异冰片酯、1～20份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、5～15份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、1～15份丁腈橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、1～6份过氧化物和1～4份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括10～40份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、1～10份甲基丙烯酸异辛酯、1～10份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、1～15份端羧基改性氯丁橡胶、1～10份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、10～30份阻燃剂、0.5～2份取代硫脲、1～4份环烷酸钴、0.5～5份助剂和1～4份稳定剂。2.如权利要求1所述的阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其特征在于：所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括25～35份甲基丙烯酸异冰片酯、5～15份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、8～12份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、5～12份丁腈橡胶、3～8份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、15～25份阻燃剂、2～5份过氧化物和2～3份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括28～35份甲基丙烯酸四氢糠醇酯、5～8份甲基丙烯酸异辛酯、3～8份2-羟基乙基甲基丙烯酸酯磷酸酯、5～10份端羧基改性氯丁橡胶、3～9份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、25～30份阻燃剂、1～1.5份取代硫脲、1.5～3份环烷酸钴、1～3份助剂和1.5～2份稳定剂。3.如权利要求1所述的阻燃型动力电池铝外壳粘结的丙烯酸酯结构胶，其特征在于：所述氧化剂组分和所述还原剂组分体积比为1:1；按质量份数计，每100份所述氧化剂组分中包括30份甲基丙烯酸异冰片酯、12份2-苯氧基乙基丙烯酸酯、8份3,3,5-三甲基环乙烷甲基丙烯酸酯、10份丁腈橡胶、8份甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸丁酯二嵌段共聚物、25份阻燃剂、5份过氧化物和2份稳定剂；按质量份数计，每100份所述还原剂组分中包括35份甲基丙烯酸四...

【专利技术属性】
技术研发人员：张浩军，刘苏宇，韩胜利，吴正明，章锋，
申请(专利权)人：湖北回天新材料股份有限公司，上海回天新材料有限公司，广州回天新材料有限公司，常州回天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42