一种电池用生物基环保聚脲密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池用生物基环保聚脲密封胶，包括A组分和B组分，其中A组分包括总量占A组分15

【技术实现步骤摘要】
一种电池用生物基环保聚脲密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及电池密封胶
，尤其涉及一种电池用生物基环保聚脲密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚脲具有力学强度高、耐磨、耐腐蚀、耐油、耐水、耐老化、耐交变温度等突出性能。在施工方面具有施工速度快、整体性能优异、环保性好等特点，能很好地保护橡胶、混凝土、玻璃钢、木材、不锈钢、铝等材料，施工工艺和材料配套成熟可靠，应用领域非常广泛。
[0003]中国专利201810779420公开了一种绝缘保护层用聚脲涂料，该涂料便于喷涂，喷涂后的聚脲涂层柔韧性高，刚性十足，涂层致密、连续、无接缝，能完全隔绝空气中的水分和氧气的渗入，提高绝缘效果，防腐和防护性能；中国专利200610033254公开了一种喷涂聚脲高强弹性防水涂料及其施工方法，克服了传统柔性防水材料的诸多缺陷，是一种施工性能和防水性能优异的新型的防水涂料；中国专利202011170880公开了一种用于石化的防腐聚脲涂料及其制备方法，该防腐聚脲涂料具有成膜快，施工周期短的特点，且成膜后漆膜的强度高、伸长率大、防腐性能优异、易清洁、使用寿命长；中国专利201810415159公开了一种聚脲涂料及其制备方法，具有较好的耐磨性能、附着力、光泽度高、柔韧性好、耐盐雾以及耐老化。
[0004]然而，目前聚脲原材料在电池密封胶领域中尚未被提及和应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对目前溶剂型电池用密封胶高VOC，耐电解液性不佳，密封性不良等问题，提出了一种电池用生物基环保聚脲密封胶及其制备方法，使得改良后的电池用密封胶具有无VOC，耐电解液性能佳，密封性良好的特点。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术提供一种电池用生物基环保聚脲密封胶，包括A组分和B组分，其中，按质量分数计，A组分包括：占A组分总量15
‑
30％的生物基壳聚糖(CS)和/或生物基聚谷氨酸(γ
‑
PGA)，占A组分总量40
‑
60％扩链剂、10
‑
15％的无机填料、1
‑
3％色粉和0.5
‑
1％助剂，上述各组分之和为100％；B组分为二异氰酸酯大分子固化剂。
[0007]A组分中所述扩链剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N
’‑
二烷基甲基二胺、1,3
‑
丙二胺、1,8
‑
辛二胺、聚氧乙烯二胺、己二酰二胺、2,5
‑
二氯
‑
1,4
‑
苯二胺、顺
‑
1,3
‑
环己烷二胺、蒽
‑
2,6
‑
二胺、2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺、4,5
‑
二甲基
‑
1,2
‑
苯二胺中的一种或至少两种的组合。
[0008]优选的，所述无机填料为选自：1000目滑石粉、微米级碳酸钙、800目高岭土、800目硫酸钡、微米级硫酸钙中的一种或至少两种的组合。
[0009]优选的，所述色粉为钛白粉、油溶黑、油溶红、油溶黄中的一种。
[0010]优选的，所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、基材润湿剂、抗流挂助剂中的一种或至少两种的组合。
[0011]本专利技术还提供了一种制备上述电池用生物基环保聚脲密封胶的方法，包括以下步骤：
[0012]A组分制备：(1)将生物基壳聚糖(CS)或生物基聚谷氨酸(γ
‑
PGA)投入在扩链剂中进行预溶解，滴加少量醋酸，使得体系呈弱酸性，搅拌温度设定为40
‑
60℃；(2)恢复常温后，分批次加入无机填料，转速上升至1500r/min，开始通冷凝水降温；(3)最后加入色粉和助剂，搅拌1
‑
2h；
[0013]B组分制备：称取一定量的二元醇和过量的二元异氰酸酯、溶剂和0.05％
‑
0.1％的催化剂，投入到烧瓶中，通氮气后升温至75
‑
85℃后开始搅拌，反应时间为90min；然后再冷却到45
‑
55℃，缓慢滴加一定量的扩链剂，反应30min后再升温至75
‑
85℃，继续反应2
‑
3h，通过二丁基胺滴定法，保证产物残留的NCO基团达到目标值后，停止反应；再将产物减压旋蒸，除去溶剂，得到二异氰酸酯大分子固化剂。
[0014]优选的，所述的二元醇选自：PEG
‑
600、PEG
‑
1000、PEG
‑
2000、PEG
‑
4000、PPG
‑
400、PPG
‑
1000、PPG
‑
2000、1,10
‑
癸二醇、1,3
‑
丁二醇、1,2
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己二醇、1,2
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戊二醇、1,8
‑
辛二醇、1,5
‑
戊二醇、1,4
‑
丁炔二醇、1,7
‑
庚二醇、2,5
‑
己二醇，1,4
‑
丁二醇、1,14
‑
十四碳二醇、聚己内酯二醇中的一种或至少两种的组合。
[0015]优选的，所述的二异氰酸酯选自：对苯二异氰酸酯、间苯二甲基二异氰酸酯、1,3
‑
苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、L
‑
赖氨酸二异氰酸酯、反式1,4
‑
环己烷二异氰酸酯、3,3
’‑
二氯
‑
4,4
’‑
二异氰酸酯联苯、异氟尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯中的一种或至少两种的组合。
[0016]优选的，所述的溶剂选自DMF、甲苯中的一种。
[0017]优选的，B组分中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇和2,2
‑
二羟甲基丙酸。
[0018]壳聚糖是通过甲壳素经过脱乙酰化反应得到的一种生物高分子，而甲壳素的来源十分广泛，自然界中的一些低等生物菌类，藻类，节肢动物，软体动物等都含有甲壳素，每年生命合成资源达2000亿吨，是地球上仅次于植物纤维的第二大生物资源。谷氨酸可从谷类蛋白中提取，也可在动物蛋白內提取，可用作药物原材料，也可用于生物化学的研究。这两种物质均来源广泛，且绿色环保，具有很广阔的应用前景。因此，与现有技术相比，本专利技术的密封胶及其制备方法具有以下优点：(1)原料来源广泛，无溶剂，绿色环保；(2)工艺简便，常温即可快速固化；(3)可耐电解液，80℃
×
2h；(4)密封性佳，对基材附着力佳；(5)耐强酸强碱，可应用于碱性电池中。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池用生物基环保聚脲密封胶，其特征在于，包括A组分和B组分，其中，按质量百分比计A组分包括：总量占A组分15
‑
30％的生物基壳聚糖(CS)和/或生物基聚谷氨酸(γ
‑
PGA)，总量占A组分40
‑
60％的扩链剂、10
‑
15％的无机填料、1
‑
3％色粉和0.5
‑
1％助剂，上述各组份和为100％；B组分为二异氰酸酯大分子固化剂。2.如权利要求1所述的一种电池用生物基环保聚脲密封胶，其特征在于：A组分中所述扩链剂为二乙基甲苯二胺、二甲硫基甲苯二胺、N,N
’‑
二烷基甲基二胺、1,3
‑
丙二胺、1,8
‑
辛二胺、聚氧乙烯二胺、己二酰二胺、2,5
‑
二氯
‑
1,4
‑
苯二胺、顺
‑
1,3
‑
环己烷二胺、蒽
‑
2,6
‑
二胺、2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二胺、4,5
‑
二甲基
‑
1,2
‑
苯二胺中的一种或至少两种的组合。3.如权利要求1所述的一种电池用生物基环保聚脲密封胶，其特征在于：所述无机填料为选自：1000目滑石粉、微米级碳酸钙、800目高岭土、800目硫酸钡、微米级硫酸钙中的一种或至少两种的组合。4.如权利要求1所述的一种电池用生物基环保聚脲密封胶，其特征在于：所述色粉为钛白粉、油溶黑、油溶红、油溶黄中的一种。5.如权利要求1所述的一种电池用生物基环保聚脲密封胶，其特征在于：所述助剂为分散剂、消泡剂、流平剂、基材润湿剂、抗流挂助剂中的一种或至少两种的组合。6.一种制备如权利要求1
‑
5任一项所述电池用生物基环保聚脲密封胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：A组分制备：(1)将生物基壳聚糖(CS)和\或生物基聚谷氨酸(γ
‑
PGA)投入在扩链剂中进行预溶解，滴加少量醋酸，使得体系呈弱酸性，搅拌温度设定为40
‑
60℃；(2)恢复常温后，分批次加入无机填料，转速上升至1500r/min，开始通冷凝水降温；(3)加入色粉和助剂，搅拌1
‑
2h；B组分制备：称取一定量的二元醇和过量的二元异氰酸酯、溶剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐未凝，
申请(专利权)人：徐未凝，
类型：发明
国别省市：