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用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶及其制备方法技术

技术编号:43005253 阅读:4 留言:0更新日期:2024-10-18 17:13
本发明专利技术涉及结构胶技术领域,尤其涉及用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶及其制备方法。所述用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶包括第一组分和第二组分;所述第一组分包括如下重量份的成分:多元醇90~110份、附着力促进剂3~9份、抗氧化剂3~6份、催化剂0.5~2.5份、色浆0.1~0.5份和填料170~200份;所述第二组分包括如下重量份的成分:异氰酸酯30~50份、羟基丙烯酸树脂50~70份、色浆0.1~0.5份和填料170~200份。所述用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,制得的导热结构胶在低温环境下的模量更低、柔韧性更好,在高温环境下模量更高、强度更高,解决了现有导热结构胶在低温下变脆脱落、在高温下变软的技术问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及结构胶,尤其涉及用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶及其制备方法


技术介绍

1、应用于新能源汽车上的动力电池,不仅需要具备高能量密度、长循环寿命和良好的安全性能,还需要在极端温度条件下保持稳定的工作状态。因此,电池的热管理成为了一个关键技术问题,特别是在宽温域下保持电池性能的稳定性。

2、导热结构胶作为一种新型的热界面材料,能够在电池模块中起到良好的导热和结构固定作用。它不仅能够有效地将电池产生的热量传导出去,还能够提供必要的机械强度,保证电池模块的结构稳定性。在宽温域下,导热结构胶的性能稳定性尤为重要。聚氨酯(pu)因其优异的机械性能、良好的耐化学性和可调节的硬度范围而被广泛应用于各个领域。在动力电池导热结构胶的应用中,聚氨酯材料的导热性能和热稳定性是其关键优势。

3、目前市场上的导热结构胶在外部环境温度的大幅波动下,往往存在性能下降的问题,比如在寒冷天气下,胶粘剂变脆失去韧性则容易受震动而发生脱落,在炎热天气下,胶粘剂变软容易强度下降,这些问题限制了动力电池在极端温度条件下的应用和性能表现。


技术实现思路

1、针对
技术介绍
提出的问题,本专利技术的目的在于提出一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,制得的导热结构胶在低温环境下的模量更低、柔韧性更好,在高温环境下模量更高、强度更高,解决了现有导热结构胶在低温下变脆脱落、在高温下变软而限制了动力电池在极端温度条件下的应用的技术问题。

2、本专利技术的另一目的在于提出使用上述制备方法制备得到的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶,对动力电池金属板以及pet薄膜粘接力强,操作性好,应用于动力电池时在-30℃~50℃的宽温域下具有较好的力学性能以及波动较少的模量变化。

3、为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:

4、一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,所述用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶包括第一组分和第二组分;

5、所述第一组分包括如下重量份的成分:多元醇90~110份、附着力促进剂3~9份、抗氧化剂3~6份、催化剂0.5~2.5份、色浆0.1~0.5份和填料170~200份;所述第二组分包括如下重量份的成分:异氰酸酯30~50份、羟基丙烯酸树脂50~70份、色浆0.1~0.5份和填料170~200份,所述制备方法包括以下步骤:

6、步骤s1、第一组分的制备:将对应重量份的多元醇与附着力促进剂、抗氧化剂、催化剂、色浆和填料混合得到第一组分;

7、步骤s2、第二组分的制备:

8、步骤s21、羟基丙烯酸树脂的合成:将丙烯酸酯类单体和含羟基丙烯酸酯类单体混合,加入引发剂和链转移剂,反应得到羟基丙烯酸树脂,其中所述丙烯酸酯类单体包括丙烯酸苄酯,且所述丙烯酸酯类单体还包括甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯中的任意一种或多种;

9、步骤s22、制备第二组分:将对应重量份的羟基丙烯酸树脂与异氰酸酯反应得到预聚体,将对应重量份的色浆和填料与所述预聚体混合得到第二组分;

10、步骤s3、导热结构胶的制备:将所述第一组分与所述第二组分混合,得到用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶。

11、更进一步说明,所述步骤s1中:

12、所述多元醇选自聚醚多元醇、聚酯多元醇和生物基改性多元醇中的任意一种或多种;

13、所述附着力促进剂选自kh550、kh560和kh570中的任意一种或多种;

14、所述抗氧化剂选自抗氧化剂1010、1135和168中的任意一种或多种;

15、所述催化剂选自催化剂em23、t12和mc-710中的任意一种或多种;

16、所述填料选自氧化锌、氧化铝、氢氧化铝和气相二氧化硅中的任意一种或多种。

17、更进一步说明,所述步骤s1中,将对应重量份的多元醇升温至120℃,真空搅拌脱水,降温至50℃后加入对应重量份的附着力促进剂、抗氧化剂、催化剂、色浆和填料,抽真空高速搅拌分散,得到第一组分。

18、更进一步说明,所述步骤s21中,所述含羟基丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟丙酯,所述含羟基丙烯酸酯类单体占所述丙烯酸酯类单体与所述含羟基丙烯酸酯类单体总重量的6~12%;

19、所述引发剂选自二叔丁基过氧化苯、过氧化二苯甲酰和偶氮二异丁腈中的任意一种或多种,所述引发剂的添加量为所述丙烯酸酯类单体与所述含羟基丙烯酸酯类单体总重量的1~4%;

20、所述链转移剂选自巯基乙醇、十二硫醇、正丁硫醇和正己硫醇中的任意一种或多种,所述链转移剂的添加量为所述丙烯酸酯类单体与所述含羟基丙烯酸酯类单体总重量的2~5%。

21、更进一步说明,所述步骤s21中,反应得到的羟基丙烯酸树脂的官能度为2~2.5,分子量为2000~4000。

22、更进一步说明,所述步骤s21中,将丙烯酸酯类单体、含羟基丙烯酸酯类单体、链转移剂和部分引发剂的混合物按照重量百分比为30%与70%分为两份,先将30%重量份的混合物在120~140℃的条件下通氮气保护反应30min,余下70%重量份的混合物在90min内均匀滴加投料,累计反应200min,再加入剩余部分的引发剂保温60min,反应期间保持40~60r/min的搅拌速度,反应完成后降温至50℃出料,得到羟基丙烯酸树脂。

23、更进一步说明,所述步骤s22中:

24、所述异氰酸酯选自hdi、chdi、ht100、ipdi、tdi、mdi及其多聚体中的任意一种或多种;

25、所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝和气相二氧化硅中的任意一种或多种。

26、更进一步说明,所述步骤s22中,将对应重量份的羟基丙烯酸树脂升温至120℃后真空搅拌脱水,降温至50℃后加入对应重量份的异氰酸酯,通氮气保护下升温到80℃,搅拌反应4h,测定反应至终点后降温至50℃,得到预聚体;称取对应重量份的所述预聚体、色浆和填料,抽真空脱泡,搅拌分散60min,得到第二组分。

27、更进一步说明,所述步骤s3中,将所述第一组分与所述第二组分按照1:1的体积比混合。

28、一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶,使用所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法制备得到。

29、与现有技术相比,本专利技术的实施例具有以下有益效果:

30、本专利技术采用的丙烯酸酯改性聚氨酯导热结构胶,为提高粘接强度,且在不影响高分子主链柔韧性的前提下,以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸苄酯和丙烯酸羟丙酯为原料合成羟基丙烯酸树脂,羟基丙烯酸树脂的主链为碳链结构,有良好的柔韧性以及耐低温性能,而刚性结构的苯环官能团则引入到侧链中。通过羟基丙烯酸树脂与异氰酸酯分子反应合成预聚体,其中羟基丙烯酸树脂中的羟基起到多元醇中羟基的作用,与异氰酸酯发生反应,生成-nco封端的羟基丙烯酸树脂预聚体。再将-nco封端的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶包括第一组分和第二组分;

2.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中:

3.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,将对应重量份的多元醇升温至120℃,真空搅拌脱水,降温至50℃后加入对应重量份的附着力促进剂、抗氧化剂、催化剂、色浆和填料,抽真空高速搅拌分散,得到第一组分。

4.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S21中,所述含羟基丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟丙酯,所述含羟基丙烯酸酯类单体占所述丙烯酸酯类单体与所述含羟基丙烯酸酯类单体总重量的6~12%;

5.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S21中,反应得到的羟基丙烯酸树脂的官能度为2~2.5,分子量为2000~4000。

6.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S21中,将丙烯酸酯类单体、含羟基丙烯酸酯类单体、链转移剂和部分引发剂的混合物按照重量百分比为30%与70%分为两份,先将30%重量份的混合物在120~140℃的条件下通氮气保护反应30min,余下70%重量份的混合物在90min内均匀滴加投料,累计反应200min,再加入剩余部分的引发剂保温60min,反应期间保持40~60r/min的搅拌速度,反应完成后降温至50℃出料,得到羟基丙烯酸树脂。

7.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S22中:

8.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S22中,将对应重量份的羟基丙烯酸树脂升温至120℃后真空搅拌脱水,降温至50℃后加入对应重量份的异氰酸酯,通氮气保护下升温到80℃,搅拌反应4h,测定反应至终点后降温至50℃,得到预聚体;称取对应重量份的所述预聚体、色浆和填料,抽真空脱泡,搅拌分散60min,得到第二组分。

9.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤S3中,将所述第一组分与所述第二组分按照1:1的体积比混合。

10.一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶,其特征在于,使用如权利要求1~9任意一项所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法制备得到。

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【技术特征摘要】

1.一种用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶包括第一组分和第二组分;

2.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中:

3.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s1中,将对应重量份的多元醇升温至120℃,真空搅拌脱水,降温至50℃后加入对应重量份的附着力促进剂、抗氧化剂、催化剂、色浆和填料,抽真空高速搅拌分散,得到第一组分。

4.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s21中,所述含羟基丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟丙酯,所述含羟基丙烯酸酯类单体占所述丙烯酸酯类单体与所述含羟基丙烯酸酯类单体总重量的6~12%;

5.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s21中,反应得到的羟基丙烯酸树脂的官能度为2~2.5,分子量为2000~4000。

6.根据权利要求1所述的用于动力电池的宽温域适用性的导热结构胶的制备方法,其特征在于,所述步骤s21中,将丙烯酸酯类单体、含羟基丙烯酸酯类单体、链转移剂和部分引发剂的混合物按照...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘胜胡建华李建平冯灼邝李远光剧金星李艳宋晋华林业龙冷世超曾俊峰
申请(专利权)人:广东时利和汽车实业集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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