一种锂电池生产胶辊用涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及锂电池生产设备技术领域，尤其是一种锂电池生产胶辊用涂料及其制备方法，用于解决现有锂电池生产用胶辊存在的硬度较低，容易老化变形，韧性、耐高温性和耐磨性都较差，使用寿命较短等问题。该锂电池生产胶辊用涂料包括甲组分和乙组分；甲组分包括以下重量份数的原料：聚氨基甲酸酯树脂20

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池生产胶辊用涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂电池生产设备
，尤其是一种锂电池生产胶辊用涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]在锂电池生产过程中，主要用到正极材料、负极材料、隔膜和电解质材料这四大关键材料；其中，隔膜的主要作用是使电池的正、负极分隔开来，防止两极接触而短路，同时具有能使电解质离子通过的功能。
[0003]在锂电池隔膜的生产过程中，从铸片定型、牵伸、收卷、分切的每一个环节，都离不开胶辊的存在。目前在锂电池生产线上使用的胶辊，大都是直接从市场上购买回来的普通胶辊，其通常是以金属或者其他材料为芯、外覆橡胶经硫化而制成的辊状制品，普通胶辊的表面由于摩擦产生大量热以及大牵伸倍数、重加压等外界因素的影响，胶辊硬度较低，容易老化变形，韧性、耐高温性和耐磨性都较差，使用寿命较短。因此，急需研发一种能够提高胶辊使用寿命的锂电池生产胶辊用涂料及其制备方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对现有技术的情况，提供一种设计合理，能够提高胶辊使用寿命的锂电池生产胶辊用涂料，并提供一种设计合理，工艺简单的锂电池生产胶辊用涂料的制备方法。
[0005]为了实现上述第一个目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]一种锂电池生产胶辊用涂料，其包括甲组分和乙组分，甲组分和乙组分按质量比为(3
‑
6):1混合使用；
[0007]甲组分包括以下重量份数的原料：
[0008][0009]乙组分包括以下重量份数的原料：<br/>[0010]固化剂
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10
‑
20份。
[0011]作为优选，所述聚氨基甲酸酯树脂的平均粒径为10nm
‑
100nm，其主链具有改性脂
肪酸骨架或者聚醚骨架。
[0012]作为优选，所述改性环氧树脂的制备方法为：先按质量比为(1
‑
3):1称取环氧树脂E44和环氧树脂E51,再加入适量配制好的聚氨酯预聚体,然后加入丙酮做溶剂,丙酮的量为环氧树脂E44、环氧树脂E51与聚氨酯预聚体的总量，用电动搅拌器充分搅拌,使环氧树脂E44和环氧树脂E51完全溶解在溶剂中，然后置于85℃恒温水浴锅中2
‑
2.5h。
[0013]本专利技术将聚氨酯预聚体引入环氧树脂中，形成互穿网络结构不仅可以改善聚氨酯的粘接性能，提高其刚性，同时可以明显改善环氧树脂的韧性，同时环氧树脂可以很好的交联固化聚氨基甲酸酯树脂和改性酚醛树脂。
[0014]作为优选，所述聚氨酯预聚体的制备方法为：将甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸醋加到蓖麻油中,然后加入丙酮做溶剂,丙酮的量为甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸醋与蓖麻油的总量，用电动搅拌器搅拌混合均匀，然后置于40
‑
45℃的水浴锅中加热3h。
[0015]作为优选，所述聚氨酯预聚体是采用甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸酯与分子量为1500的聚乙二醇制备而得。
[0016]作为优选，所述改性酚醛树脂的制备方法为：将苯酚、甲醛水溶液、苯胺按照摩尔比1:2:1混合，再加入催化剂搅拌混合均匀，并升温至90
‑
100℃，恒温静置4.5
‑
5.5h，然后加入10份聚氨酯，保持90
‑
100℃，恒温1
‑
2h，减压蒸馏，得到改性酚醛树脂。
[0017]其中，催化剂由氧化锌、碳酸钠、氧化锰、六次甲基四胺按照质量比为1:2:2:1复配而成。
[0018]作为优选，所述改性酚醛树脂为纳米氧化铝改性的酚醛树脂；纳米氧化铝改性的酚醛树脂中，氧化铝含量为3
‑
7wt％。
[0019]作为优选，所述有机硅材料为含氨基聚硅氧烷和小分子有机硅中的至少一种。
[0020]作为优选，所述分散剂为聚醚改性硅氧烷和有机硅改性聚醚酰胺聚合物中的至少一种。
[0021]作为优选，所述增韧剂为羧基液体丁腈橡胶、端羧基液体丁腈橡胶、聚硫橡胶、液体硅橡胶、聚醚、聚酰亚胺、纳米碳酸钙和纳米二氧化钛中的至少一种。
[0022]较佳的，所述增韧剂由端羧基液体丁腈橡胶与纳米二氧化钛按照质量比(3
‑
5)：1复配而成。
[0023]其中，端羧基液体丁腈橡胶可为市售，可购自济宁恒泰化工有限公司。
[0024]羧基液体丁腈橡胶良好的耐磨性、粘合性和耐老化性能；具有突出的高强度和耐撕裂性能，由于引入了羧基，增加了橡胶的极性，进一步提高了耐油性。羧基液体丁腈橡胶与环氧树脂、酚醛树脂等具有良好的相容性。
[0025]作为优选，所述固化剂为环氧树脂固化剂、二苯基甲烷二异氰酸酯和脂肪族聚异氰酸酯固化剂中的至少一种。
[0026]其中，脂肪族聚异氰酸酯固化剂的异氰酸基含量为12
‑
19.6％，可采用如德国拜耳化学公司的DESMODEYN75、N3390。
[0027]作为优选，所述溶剂为丙醇溶液、丙二醇溶液、异丙醇溶液、醋酸正丁脂、丙二醇甲醚醋酸酯、环己酮和二甲苯中的至少一种。
[0028]作为优选，所述乙组分的原料还包括适量的pH调节剂。
[0029]作为优选，所述甲组分的原料还可以包括加工助剂，加工助剂为硅烷偶联剂、防沉
触变剂、流平剂和消泡剂中的至少一种。
[0030]为了实现上述第二个目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0031]一种锂电池生产胶辊用涂料的制备方法，其包括以下步骤：
[0032]1)按照各原料重量份数，称取聚氨基甲酸酯树脂、改性环氧树脂、改性酚醛树脂、石墨烯、有机硅材料、分散剂、增韧剂、溶剂和固化剂；
[0033]2)将溶剂分成A组和B组两部分；
[0034]3)在A组溶剂中加入聚氨基甲酸酯树脂、改性环氧树脂、改性酚醛树脂，磁力搅拌0.5
‑
1h，研磨过滤，得到混合液；
[0035]4)在B组溶剂中加入石墨烯、有机硅材料、分散剂，超声波分散及磁力搅拌0.5h，研磨过滤，得到分散液；
[0036]5)将分散液升温至55
‑
65℃后，边搅拌边加入混合液、增韧剂，控制0.5
‑
1h加完，然后升温至70
‑
80℃继续搅拌1
‑
1.5h，冷却得到甲组分；
[0037]6)在使用前，将乙组分的固化剂加入到甲组分中进行搅拌均匀即得所述涂料。
[0038]作为优选，步骤6)中，将乙组分的固化剂加入到甲组分中进行搅拌均匀后，加入pH调节剂调整pH范围在7
‑
10。
[0039]本专利技术还提供一种锂电池生产胶辊用涂料的使用方法，其采用以下技术方案：
[0040]一种锂电池生产胶辊用涂料的使用方法，其包括以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池生产胶辊用涂料，其特征在于：其包括甲组分和乙组分；甲组分包括以下重量份数的原料：乙组分包括以下重量份数的原料：固化剂
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10
‑
20份。2.根据权利要求1所述锂电池生产胶辊用涂料，其特征在于：所述聚氨基甲酸酯树脂的平均粒径为10nm
‑
100nm，其主链具有改性脂肪酸骨架或者聚醚骨架。3.根据权利要求1所述锂电池生产胶辊用涂料，其特征在于：所述改性环氧树脂的制备方法为：先按质量比为(1
‑
3):1称取环氧树脂E44和环氧树脂E51,再加入适量配制好的聚氨酯预聚体,然后加入丙酮做溶剂,丙酮的量为环氧树脂E44、环氧树脂E51与聚氨酯预聚体的总量，用电动搅拌器充分搅拌,使环氧树脂E44和环氧树脂E51完全溶解在溶剂中，然后置于85℃恒温水浴锅中2
‑
2.5h。4.根据权利要求3所述锂电池生产胶辊用涂料，其特征在于：所述聚氨酯预聚体的制备方法为：将甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸醋加到蓖麻油中,然后加入丙酮做溶剂,丙酮的量为甲苯
‑
2，4
‑
二异氰酸醋与蓖麻油的总量，用电动搅拌器搅拌混合均匀，然后置于40
‑
45℃的水浴锅中加热3h。5.根据权利要求1所述锂电池生产胶辊用涂料，其特征在于：所述改性酚醛树脂的制备方法为：先将苯酚、甲醛水溶液、苯胺按照摩尔比1:2:1混合，再加入催化剂搅拌混合均匀后，升温至90
‑
100℃，恒温静置4.5
‑
5.5h，然后加入10份...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小军，
申请(专利权)人：宁德市福能新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：