【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于溶胀胶带，具体涉及一种溶胀胶带及其制备方法和应用。
技术介绍
1、锂离子电池在组装时，电芯与壳体之间会存在一定的空隙，如果不能将电芯有效的固定在壳体内，当发生震动或者外部冲击之后电芯会在壳体内移动可能导致电池内部电阻的增大或者电极片的损坏，从而极大地损坏电池的性能。目前，常使用溶胀胶带填充于电芯与壳体空隙内，当溶胀胶带在接触电解液后会发生体积膨胀，这样可以有效地将电芯固定在壳体内，防止因震动或冲击导致的移动或损伤，以提高电池的安全性和可靠性。
2、例如中国专利申请文献cn117683218a中公开了一种溶胀胶带基体材料、溶胀胶带和锂电池，该溶胀胶带基体材料包括耐温链段和溶胀链段，耐温链段包括聚对苯二甲酸二醇酯，溶胀链段包括直链型二酸二醇酯，耐温链段和溶胀链段的摩尔比为(1-4):1。本方案中，溶胀胶带基体材料包含耐温链段和溶胀链段，耐温链段和溶胀链段的摩尔比为(1-4):1，使该基体材料既能够在锂电池电解液中既可以具有优异溶胀性能，又能在高温下保持一定的强度及外观形状，具有优异的耐电解液溶解性。
3、但现有的用于锂离子电池组装的溶胀胶带还存在溶胀性能差、不耐高温等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种溶胀胶带及其制备方法和应用。用于解决现有的用于锂离子电池组装的溶胀胶带还存在溶胀性能差、不耐高温等问题。
2、在第一方面，本专利技术提供了一种溶胀胶带，包括溶胀层和压敏胶层，溶胀层由包括如下重量份的组分制得：改性聚氨酯8
3、本专利技术中，专利技术人研究发现，在溶胀层中添加改性聚氨酯和聚乙烯亚胺，两者在固化剂的作用下相互交联，形成网状结构，当溶剂进入后，溶胀层的面积显著增大，发生三维膨胀，使其能够充分填充于电池的空隙中；另外，通过加入聚酰亚胺后，能显著提升溶胀胶带的耐高温性能，同时，聚酰亚胺具有较好的刚性，能增强溶胀层在三维膨胀后的结构稳定性，加入相容剂后，能进一步增强溶胀层的结构稳定性。
4、本专利技术提供的溶胀胶带中，溶胀层中改性聚氨酯例如可以为80份、85份、90份、95份、100份或该范围内的其他数值；聚乙烯亚胺例如可以为40份、45份、50份、55份、60份或该范围内的其他数值；聚酰亚胺例如可以为20份、22份、25份、28份、30份或该范围内的其他数值；相容剂例如可以为5份、6份、7份、8份、9份、10份或该范围内的其他数值；固化剂例如可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份或该范围内的其他数值。
5、在一些实施方案中，改性聚氨酯的制备方法包括：将聚醚多元醇进行脱水处理，然后加入二异氰酸酯和催化剂进行反应，并检测nco含量，最后加入硅烷进行反应，直至无游离nco，得到改性聚氨酯；其中，醚多元醇、二异氰酸酯和催化剂的质量比为（3-5）:（0.5-1.5）:（0.03-0.07），例如可以为3:0.5:0.03、3:1:0.05、3:1.5:0.07、4:0.5:0.03、4:1:0.05、4:1.5:0.07、5:0.5:0.03、5:1:0.05、5:1.5:0.07或该范围内的其他比值；硅烷的加入量为二异氰酸酯质量的8-15%，例如可以为8%、9%、11%、13%、15%或该范围内的其他数值。
6、在一些实施方案中，脱水处理的温度为120-150℃，例如可以为120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃或该范围内的其他数值；时间为1-3h，例如可以为1h、2h、3h或该范围内的其他数值；加入二异氰酸酯和催化剂进行反应的温度为55-65℃，例如可以为55℃、57℃、60℃、63℃、65℃或该范围内的其他数值；时间为2-4h，例如可以为2h、3h、4h或该范围内的其他数值。
7、在一些优选的实施方案中，聚醚多元醇为聚醚多元醇ed28（分子量为4000），二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，催化剂为二月桂酸二丁基锡，硅烷为γ-丙基三乙氧基硅烷。
8、在一些实施方案中，相容剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
9、在一些实施方案中，固化剂选自聚酯树脂、氨基树脂中的至少一种。
10、在一些实施方案中，压敏胶层由包括如下重量份的组分制得：环氧树脂50-60份，例如可以为50份、52份、55份、57份、60份或该范围内的其他数值；丙烯酸羟乙酯20-30份，例如可以为20份、22份、25份、27份、30份或该范围内的其他数值；硅烷偶联剂1-5份，例如可以为1份、2份、3份、4份、5份或该范围内的其他数值。
11、本专利技术中，专利技术人进一步研究发现，压敏胶层中添加环氧树脂、丙烯酸羟乙酯和硅烷偶联剂后，使压敏胶层具有较好的粘接性。
12、在一些实施方案中，硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
13、在第二方面，本专利技术提供了一种如上述任一项溶胀胶带的制备方法，包括如下步骤：s1、将环氧树脂、丙烯酸羟乙酯、硅烷偶联剂混合均匀，得到压敏胶；s2、将改性聚氨酯、聚乙烯亚胺、聚酰亚胺、相容剂、固化剂混合均匀后，得到溶胀液，将溶胀液涂布于离型膜上，经固化烘干后在离型膜上形成溶胀层，并对溶胀层进行电晕处理，得到经电晕处理的溶胀层；s3、将压敏胶涂布于经电晕处理的溶胀层上，经干燥后，得到包含压敏胶层和溶胀层的溶胀胶带。
14、本专利技术中，制备工艺简单，并且所用原料便宜易得，便于该溶胀胶带的大规模工业化生产。
15、在一些实施方案中，压敏胶层的厚度为5-10μm，例如可以为5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或该范围内的其他数值；溶胀层的厚度为35-40μm，例如可以为35μm、36μm、37μm、38μm、39μm、40μm或该范围内的其他数值。
16、在第三方面，本专利技术提供了如上述任一项溶胀胶带在锂离子电池中的应用。
17、本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术通过在溶胀层中添加改性聚氨酯和聚乙烯亚胺，两者在固化剂的作用下相互交联，形成网状结构，当溶剂进入后，溶胀层的面积显著增大，发生三维膨胀，使其能够充分填充于电池的空隙中；另外，通过加入聚酰亚胺后，能显著提升溶胀胶带的耐高温性能，同时，聚酰亚胺具有较好的刚性，能增强溶胀层在三维膨胀后的结构稳定性，加入相容剂后，能进一步增强溶胀层的结构稳定性；因此，该溶胀胶带在锂离子电池中具有较好的应用前景。
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1.一种溶胀胶带，其特征在于，包括溶胀层和压敏胶层，所述溶胀层由包括如下重量份的组分制得：改性聚氨酯80-100份、聚乙烯亚胺40-60份、聚酰亚胺20-30份、相容剂5-10份、固化剂2-8份；
2.根据权利要求1所述的溶胀胶带，其特征在于，所述改性聚氨酯的制备方法包括：将聚醚多元醇进行脱水处理，然后加入二异氰酸酯和催化剂进行反应，并检测NCO含量，最后加入硅烷进行反应，直至无游离NCO，得到改性聚氨酯；
3.根据权利要求2所述的溶胀胶带，其特征在于，所述脱水处理的温度为120-150℃，时间为1-3h；所述加入二异氰酸酯和催化剂进行反应的温度为55-65℃，时间为2-4h。
4.根据权利要求1所述的溶胀胶带，其特征在于，所述相容剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的溶胀胶带，其特征在于，所述固化剂选自聚酯树脂、氨基树脂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的溶胀胶带
7.根据权利要求6所述的溶胀胶带，其特征在于，所述硅烷偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
8.一种如权利要求1-7中任一项所述的溶胀胶带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的溶胀胶带的制备方法，其特征在于，所述压敏胶层的厚度为5-10μm，所述溶胀层的厚度为35-40μm。
10.如权利要求1-7中任一项所述的溶胀胶带在锂离子电池中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种溶胀胶带，其特征在于，包括溶胀层和压敏胶层，所述溶胀层由包括如下重量份的组分制得：改性聚氨酯80-100份、聚乙烯亚胺40-60份、聚酰亚胺20-30份、相容剂5-10份、固化剂2-8份；
2.根据权利要求1所述的溶胀胶带，其特征在于，所述改性聚氨酯的制备方法包括：将聚醚多元醇进行脱水处理，然后加入二异氰酸酯和催化剂进行反应，并检测nco含量，最后加入硅烷进行反应，直至无游离nco，得到改性聚氨酯；
3.根据权利要求2所述的溶胀胶带，其特征在于，所述脱水处理的温度为120-150℃，时间为1-3h；所述加入二异氰酸酯和催化剂进行反应的温度为55-65℃，时间为2-4h。
4.根据权利要求1所述的溶胀胶带，其特征在于，所述相容剂选自苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、加氢苯乙烯-异戊二烯-苯...
【专利技术属性】
技术研发人员：章栋，彭宜海，
申请(专利权)人：湖北图新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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