【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及聚氨酯结构胶，具体为新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶及制备方法。
技术介绍
1、由于新能源汽车得到了快速的发展，其中新能源锂电池作为新能源汽车最为关键的部件之一，其作为动力来源，直接影响新能源车的续航里程、安全性、使用寿命等性能，而其中结构胶又是锂电池中不可缺少的一部分，现阶段，由于锂电池在滥用的情况下会出现燃烧甚至爆炸的情况，在一定程度上影响着人们的生活财产安全，而结构胶又能在一定程度上提供安全可靠性，因此，对于锂电池用结构胶的阻燃性能的提升是当前研究人员研究的热点。
2、9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物（dopo）分子结构中磷上带一个活泼氢，能够与不饱和化合物发生加成，生成一系列衍生物，将磷杂菲结构引入化合物中，使得新的化合物表现出优良的阻燃性能。本专利技术利用dopo以及氢氧化镁等原料，制备得到高强度阻燃型聚氨酯结构胶，能够解决现阶段锂电池用聚氨酯结构胶阻燃性能不佳以及强度不佳的特点，在新能源锂电池领域具有十分重要的应用价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是克服现有技术中的一个或多个不足，提供新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶，该方法制备得到的聚氨酯结构胶经过试验验证具有优异的阻燃性能、力学性能。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的一种技术方案是：
3、新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶，所述聚氨酯结构胶由以下重量份的原料组成：100重量份蓖麻油、10-30份聚醚多元醇、10-30份聚
4、所述聚氨酯结构胶的制备方法为：
5、s1、在氮气氛围下，将干燥的超细氢氧化镁、含磷二异氰酸酯加入至甲苯溶剂中，超声分散，升温至80-90℃，搅拌反应6-10h，反应结束后，冷却至室温，甲苯洗涤，干燥，得到含磷改性氢氧化镁；
6、s2、将蓖麻油、聚醚多元醇、聚酯多元醇、增塑剂加入至行星搅拌机中，于120℃，脱水3h，降温至50℃，向其中加入扩链剂、二月桂酸二丁基锡、含磷改性氢氧化镁，混合均匀，升温至70-80℃，反应2-4h，最后向其中加入含磷二异氰酸酯，搅拌混合均匀，得到高强度阻燃型聚氨酯结构胶。
7、优选的，所述s1中，含磷二异氰酸酯的质量用量是超细氢氧化镁质量用量的1.5-3倍。
8、优选的，所述含磷二异氰酸酯的制备方法为：
9、（1）将亚氨基二丙酸、4-二甲氨基吡啶加入至氯仿溶剂中，搅拌混合均匀，再向其中加入二苯基次膦酰氯，在氮气保护下，向其中加入三乙胺，搅拌分散，升温至70-80℃，反应20-35h，反应结束后，使用去离子水洗涤，干燥，过滤，旋蒸，得到中间产物1；
10、（2）在氮气保护下，将中间产物1、环氧丁烯、四丁基溴化铵加入至n,n-二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌混合均匀，升温至80-90℃，反应24-30h，反应结束后，减压蒸馏，去离子水洗涤，干燥，得到中间产物2；
11、（3）将dopo加入至甲苯溶剂中，搅拌溶解，再向其中加入中间产物2，升温至100-120℃，反应6-10h，反应结束后，冷却至室温，抽滤，去离子水洗涤，干燥，得到中间产物3；
12、（4）将中间产物3、异氟尔酮二异氰酸酯加入至n,n-二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌混合均匀，升温至60-75℃，向其中加入二月桂酸二丁基锡，反应3-6h，反应结束后，减压蒸馏，去离子水洗涤，干燥，得到含磷二异氰酸酯。
13、进一步优选的，所述（1）中，亚氨基二丙酸、二苯基次膦酰氯的摩尔比为1:1-1.2。
14、进一步优选的，所述（2）中，中间产物1、环氧丁烯的摩尔比为1:2-2.4。
15、进一步优选的，所述（3）中，dopo、中间产物2的摩尔比为2-2.5:1。
16、进一步优选的，所述（4）中，中间产物3、异氟尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1:2.2-2.5。
17、本专利技术的反应机理：本专利技术利用亚氨基二丙酸与二苯基次膦酰氯在4-二甲氨基吡啶的催化下，经过取代反应得到中间产物1，利用其中含有的羧基结构与环氧丁烯进行开环反应，得到中间产物2，再与dopo进行加成反应，得到中间产物3，与异氟尔酮二异氰酸酯在二月桂酸二丁基锡的引发催化下，经过反应，得到含磷二异氰酸酯，最后将其与蓖麻油、聚醚多元醇、聚酯多元醇、增塑剂等混合反应，得到高强度阻燃型聚氨酯结构胶。
18、由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：
19、1.氢氧化镁是一种无机材料，其表面含有大量的羟基，因此极易团聚，难以在有机基质中分散，本专利技术将其与含磷二异氰酸酯进行反应，利用氢氧化镁表面的羟基与含磷二异氰酸酯中的-nco基团反应形成氨基甲酸酯，将其有机化，增加其与有机物质的相容性，均匀分散在有机基质中，利用形成的氨基甲酸酯与其他极性基团如氨基甲酸酯基、异氰酸酯基、酯基等强极性基团形成氢键，产生较多的交联位点，当受到外力时，氢氧化镁不仅能够作为应力集中点，吸收较多的外力，而且，由此形成的交联网络状结构，亦能够吸收分散较多的外力，进一步提升结构胶的力学性能。此外，由于本专利技术制备得到的结构中含有较多的极性基团，其能够与被涂覆基材表面产生较强的化学链接如氢键，进而提升结构胶的剥离强度。
20、2.氢氧化镁是一种优异的无机阻燃剂，其可以在高温时分解脱水，通过分解吸热来降低基体材料的温度，并且，高温分解产生的水蒸气可以在基体材料表面形成一层水蒸气膜，来隔绝外部氧气，此外，还会形成一层不易燃烧的氧化物，附着在基体材料表面，将其引入至结构胶中，能够有效的提升结构胶的阻燃性能。而本专利技术制备得到的结构胶中还具有较多的含磷结构，其能够通过受热分解产生强酸性物质，具有极强的脱水效果，促进材料炭化，在基体材料表面形成一种致密炭层，阻碍了物质运输与能量的传递，与氢氧化镁组成有机-无机阻燃结构，两者协同阻燃，共同提升材料的阻燃性能。本专利技术制备得到的结构胶经过试验证实具有优异的阻燃效果，力学性能以及剥离强度。
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1.新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯结构胶由以下重量份的原料组成：100重量份蓖麻油、10-30份聚醚多元醇、10-30份聚酯多元醇、10-20份增塑剂、2-4份扩链剂、1-3份二月桂酸二丁基锡、10-30份含磷改性氢氧化镁、10-30份含磷二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述S1中，含磷二异氰酸酯的质量用量是超细氢氧化镁质量用量的1.5-3倍。
4.根据权利要求2所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述含磷二异氰酸酯的制备方法为：
5.根据权利要求4所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述（1）中，亚氨基二丙酸、二苯基次膦酰氯的摩尔比为1:1-1.2。
6.根据权利要求4所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述（2）中，中间产物
7.根据权利要求4所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述（3）中，DOPO、中间产物2的摩尔比为2-2.5:1。
8.根据权利要求4所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述（4）中，中间产物3、异氟尔酮二异氰酸酯的摩尔比为1:2.2-2.5。
...【技术特征摘要】
1.新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶，其特征在于，所述聚氨酯结构胶由以下重量份的原料组成：100重量份蓖麻油、10-30份聚醚多元醇、10-30份聚酯多元醇、10-20份增塑剂、2-4份扩链剂、1-3份二月桂酸二丁基锡、10-30份含磷改性氢氧化镁、10-30份含磷二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述s1中，含磷二异氰酸酯的质量用量是超细氢氧化镁质量用量的1.5-3倍。
4.根据权利要求2所述的新能源锂电池用高强度阻燃型聚氨酯结构胶的制备方法，其特征在于，所述含磷二异...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛培峰，
申请(专利权)人：博森新材料烟台有限公司，
类型：发明
国别省市：
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