本发明专利技术属于有机合成领域，涉及一种高分子聚合的技术，具体涉及一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂及其制备和应用。锂电池铝塑膜胶黏剂树脂为溶剂型双组分粘合剂树脂，其由作为组分A的多羟基的环氧扩链的聚酯和作为组份B的多异氰酸酯组成；所述组份A和组分B质量比为1:2‑20:1。本发明专利技术制备的胶黏剂用于金属铝箔和PA膜、PP膜的粘接，制得的铝塑膜具有较好的柔韧性能，抗拉伸性能，耐水解性、耐热、粘结性和抗冲击性能。本发明专利技术制备的胶黏剂产品，可完全满足锂电池铝塑膜胶黏剂的应用性能要求。
【技术实现步骤摘要】
一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂及其制备和应用
本专利技术属于有机合成领域，涉及一种高分子聚合的技术，具体涉及一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂及其制备和应用。
技术介绍
锂离子电池自问世以来，因其卓越的性能得到了迅猛的发展。锂电池芯的包装在其使用过程中涉及较为苛刻的物理机械性和化学相容性、耐性、阻隔性、电化学反应性等方面的要求，这些苛刻的指标均与层间胶黏剂的性能直接相关。目前市售的软包锂电池铝塑膜产品通常至少有三层，内层基材为无毒的聚烯烃(PP、PE等)层，铝箔作为中层，外层常为尼龙薄膜，每层之间通过不同种类的粘接性助剂复合。目前高端锂电池的铝塑膜在世界上只有少数几家供应商，几乎完全被日本所垄断。为了满足国内锂电池企业替代进口的需求，国内曾有企业从事过锂电池用铝塑复合膜技术的研发工作，但因为性能不稳定，产品无法得到市场认可。国产铝塑膜各层材料间粘合所使用的胶黏剂性能无法满足应用要求，是国产的铝塑膜没有大量推广的关键因素之一。由于内外层基材是不同种类材质的材料(聚烯烃、尼龙等)，这些材料与中间层铝箔需要采用不同种类的胶黏剂粘接，才能将基材和铝箔完好地结合起来，并且使铝塑膜剥离、冲深、耐热等诸多应用性能达到性能要求。现有国内合成技术中，还没有专门制备锂电池铝塑膜外层胶黏剂的相关专利公开。目前制备锂电池铝塑膜胶黏剂的专利文献中，CN201810088501.8报道了一种锂电池包装袋用胶黏剂的合成方法，采用聚氨酯型聚酯，环氧型树脂、丙烯酸树脂物理拼混，作为锂电池包装材料内、外层胶黏剂。采用该胶黏剂制备的铝塑膜内层(Al-CPP)剥离强度可达到10以上，但作为外层胶(Al-PA)剥离强度只有6-8N/15mm，冲深达到5mm。进而对铝塑膜胶黏剂的性能提升是目前锂离子电池研究中需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂及其制备和应用。为实现上述目的，本专利技术采用技术方案为：一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂，锂电池铝塑膜胶黏剂树脂为溶剂型双组分粘合剂树脂，其由作为组分A的多羟基的环氧扩链的聚酯和作为组份B的多异氰酸酯组成；所述组份A和组分B质量比为1:2-20:1。所述多羟基的环氧扩链的聚酯为将芳香族二元酸、长链脂肪族二元酸、脂肪族多元醇混料后在真空、200-240℃下进行酯化反应脱水，得到的羧基封端聚酯；将羧基封端聚酯经环氧扩链剂进行扩链增粘，羧基与环氧基团比例为1:0.8-3.0，即得分子量达到Mn为20000-50000、羟值15-300，酸值0.1-3.0的多羟基的环氧扩链的聚酯。所述羧基封端聚酯为将脂肪族多元醇、长链脂肪族二元酸、芳香族二元酸混合，在氮气保护下搅拌，在1个小时内升温至200-240℃进行酯化反应，保温反应2-3h，控制压力0.1-0.3MPa，而后缓慢将压力控制在10至200Pa，240-270℃继续反应得到羧基封端聚酯Mn为2000-10000；其中，芳香族二元酸、脂肪族多元醇、长链脂肪族二元酸的摩尔比为1-6：1-6：1。进一步的说：所述羧基封端聚酯为将脂肪族二元醇、脂肪族二元酸、芳香族二元酸混合，在氮气保护下搅拌，在1个小时内升温至200-240℃进行酯化反应，保温反应2-3h，控制釜内压力0.1-0.3MPa，至馏出水量达到理论值；缓慢将釜内真空度提至10至200Pa，240-270℃继续反应至理论电机功率，得到羧基封端聚酯。所述脂肪族多元醇为二元醇或二元醇和三元醇，其中，脂肪族二元醇和脂肪族三元醇分别为C2-C12的直链或支链二或三元醇中的两种或者三种；脂肪族二元酸为C3-C18的脂肪二元酸；芳香族二元酸为苯二酸和/或萘二酸中的两种或三种。所述脂肪族二元醇为乙二醇、1.2-丙二醇、1.3-丙二醇、丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1.6-己二醇、1.2-庚二醇、1.7-庚二醇、1.2-辛二醇、1.8-辛二醇、1.2-壬二醇、1.9-壬二醇、1.2-癸二醇、1.10-癸二醇、1,11-十一炭二醇、1,12-十二烷二醇中的一种、两种或者三种。优选乙二醇、1.2-丙二醇、丁二醇、新戊二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1.6-己二醇、1.7-庚二醇、1.8-辛二醇、1.10-癸二醇、1,12-十二烷二醇中的一种或者两种。脂肪族三元醇为三羟基丙烷、甘油、1.2.4-丁三醇、1.2.5-戊三醇，优选为三羟甲基丙烷和1.2.4-丁三醇。脂肪族二元酸为邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸或者萘-1,4-二甲酸中的两种或者三种。具体可以为丙二酸、丁二酸、己二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、十三烷二酸、十四烷二酸、十六烷二酸、十八烷二酸中的一种或几种。优选戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸中的一种或者两种。芳香族二元酸为苯二酸和/或萘二酸中的两种或三种。具体可以为邻苯二甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘-2,6-二甲酸或萘-1,4-二甲酸中的两种或者三种。所述环氧扩链剂为1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A-二缩水甘油醚、缩水甘油醚、异氰脲酸三缩水甘油酯、N,N,N’,N’-四缩水甘油酯-4,4’二氨基二苯甲烷、双酚A多缩水甘油醚、双酚A类环氧树脂、双酚F类环氧树脂中一种或两种；其中，环氧扩链剂的添加量依据羧基：环氧基摩尔比为1:0.8-3.0。所述酯化反应中加入催化剂，其加入量为300-1200ppm；所述催化剂为醋酸锑、三氧化二锑、乙二醇、钛酸四丁酯、氧化锗。所述将上述制备的多羟基的环氧扩链的聚酯溶于溶剂中，溶剂可以为乙酸乙酯、丁酮、甲苯，得到固含为30-32％的溶液即为组份A。所述多异氰酸酯为TDI与季戊四醇加成的加成物，得到加成物溶于乙酸乙酯或者丁酮中，得到固含80-85％的组分B。一种锂电池铝塑膜胶黏剂树脂：所述胶黏剂树脂在作为锂电池铝塑膜胶黏剂树脂的应用。一种锂电池铝塑膜胶黏剂，将所述树脂A与固化剂B、改性纳米氧化铈、助剂混合均匀后，得到锂电池铝塑膜胶黏剂；其中，所述树脂中A、B组份质量比例为100:5-25，改性纳米氧化铈质量占胶黏剂的0.5-4％，助剂质量占胶黏剂的1-2％。所述助剂为有机硅流平剂和抗水解剂；其中，有机硅流平剂质量占胶黏剂的0.5-1％、抗水解剂质量占胶黏剂的0.5-1％。其中，有机硅流平剂为AYK-350、HY5030、KMT-5510中的一种；抗水解剂为N,N'-二(2,6-二异丙基苯基)碳二亚胺。一种锂电池铝塑膜胶黏剂应用，所述含所述黏剂树脂的锂电池铝塑膜胶黏剂涂布于铝箔一侧，在70-100℃下干燥1分钟，得到的胶膜与尼龙PA膜在温度70-90℃、0.5MPa压力下进行热压复合，然后将锂电池铝塑膜胶黏剂涂布于铝箔另一侧，在70-100℃下干燥1分钟，得到的胶膜与PP膜在温度70-90℃、0.5MPa压力下进行热压复合,85℃熟化72小时，得到锂电池铝塑膜。本专利技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂，其特征在于：锂电池铝塑膜胶黏剂树脂为溶剂型双组分粘合剂树脂，其由作为组分A的多羟基的环氧扩链的聚酯和作为组份B的多异氰酸酯组成；所述组份A和组分B质量比为1:2-20:1。/n
【技术特征摘要】
1.一种锂电池铝塑膜外层胶黏剂树脂，其特征在于：锂电池铝塑膜胶黏剂树脂为溶剂型双组分粘合剂树脂，其由作为组分A的多羟基的环氧扩链的聚酯和作为组份B的多异氰酸酯组成；所述组份A和组分B质量比为1:2-20:1。
2.按权利要求1所述的锂电池铝塑膜胶黏剂树脂，其特征在于：所述多羟基的环氧扩链的聚酯为将芳香族二元酸、长链脂肪族二元酸、脂肪族多元醇混料后酯化、缩聚反应，得到的羧基封端聚酯；将羧基封端聚酯经环氧扩链剂进行扩链增粘，羧基与环氧基团比例为1:0.8-3.0，即得分子量达到Mn为20000-50000、羟值15-300，酸值0.1-3.0的多羟基的环氧扩链的聚酯。
3.按权利要求2所述的锂电池铝塑膜胶黏剂树脂，其特征在于：所述羧基封端聚酯为将脂肪族多元醇、长链脂肪族二元酸、芳香族二元酸混合，在氮气保护下搅拌，在1个小时内升温至200-240℃进行酯化反应，保温反应2-3h，控制压力0.1-0.3MPa，而后缓慢将压力控制在10至200Pa，240-270℃继续反应得到羧基封端聚酯Mn为2000-10000；其中，芳香族二元酸、脂肪族多元醇、长链脂肪族二元酸的摩尔比为1-6：1-6：1。
4.按权利要求2所述的锂电池铝塑膜胶黏剂树脂，其特征在于：所述环氧扩链剂为1,4-环己烷二甲醇缩水甘油醚、1,4-丁二醇二缩水甘油醚、双酚A-二缩水甘油醚、缩水甘油醚、异氰脲酸三缩水甘油酯、N,N,N’,N’-四缩水甘油酯-4,4’二氨基二苯甲烷、双酚A多缩水甘油醚、双酚A类环氧树脂、双酚F类环氧树脂中一种或两种。
5.按权利要求3所述的锂电池铝塑膜胶黏剂树脂，其特征在于：所述脂肪...
【专利技术属性】
技术研发人员：付洪娥，王新，王玉灿，李致轩，魏田，鲁琴，刘博，
申请(专利权)人：沈阳化工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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