一种高热稳定性的碱性电池PA密封圈及其制备方法与流程

文档序号:13272964阅读:952来源:国知局
本发明涉及碱性电池组件
技术领域
,具体涉及一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈及其制备方法。
背景技术
:碱性蓄电池因其高容量比和寿命长的特点,受到人们越来越多的重视,电池内阻较低,产生的电流较大,其在需放电量大及长时间使用的场合如通讯、电动工具等领域得到非常广泛的应用。碱性蓄电池的结构主要由正极、负极、电解液、隔膜与密封圈组成,其中电池密封圈是电池的关键零件之一,它不仅起到隔离电池正负极的作用,而且决定了电池是否漏液,因而其结构设计越来越复杂,质量要求也不断的提高。现有技术中的碱性电池密封圈一般采用聚丙烯(pp)或尼龙66(pa66),其中聚丙烯的耐低温性差、易燃且机械强度较低,其使用普及率不如尼龙制品的密封圈。尼龙由于有酰胺基的存在使其具有良好的耐磨性、自润性、耐油性、力学性能、气体阻隔性以及耐疲劳性,是做碱性蓄电池密封圈的优良基材,但是尼龙制品的热稳定性较差,其热降解倾向比较严重,而且在成型时伴有结晶的产生,成型收缩较大,在一定程度上影响了其在碱性蓄电池密封圈领域的应用。技术实现要素:针对现有技术不足,本发明提供了一种高热稳定性和低吸水性的碱性电池pa基材的密封圈及其制备方法。本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯8~16份、聚丙烯5~10份、相容剂10~20份、sebs热塑性弹性体3~8份、阻燃添加剂2~6份、1,1-亚乙基二乙酸酯0.5~2份。进一步地,所述的相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为1~3:1。进一步地,所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000。进一步地,所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,包括以下步骤:将原料尼龙66、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、相容剂、sebs热塑性弹性体、阻燃添加剂和1,1-亚乙基二乙酸酯混合后干燥处理至水分含量低于0.1%,然后加热至110~130℃保温搅拌1~2h得到混合物,将上述混合物置于注塑机中注塑成型得到本发明的密封圈。采用聚对苯二甲酸丙二醇酯和聚丙烯对尼龙66进行共混改性,同时添加相容剂可以有效的改善尼龙66的耐水性,使复合密封圈材料的吸水率得到有效降低,同时密封圈制品的机械性能进一步的得到提高;经马来酸酐接枝改性的相容剂与尼龙66的共混挤出时发生化学反应,进一步的降低了尼龙66的拉伸强度及熔体指数,增加了尼龙66的韧性、热稳定性及加工性能;所述的sebs热塑性弹性体本身由特种线型sbs加氢使双键饱和而制得,有助于增强密封圈的耐温性能和抗老化性能,且进一步地增加其他原料与尼龙66之间的相容性。与现有技术相比,本发明具备的有益效果为:本发明的碱性电池密封圈具有优良的电绝缘性、耐腐蚀性、耐油性、耐电弧性,同时力学性能、气体阻隔性以及耐疲劳性良好,通过原料之间的共混改性,有效改善了尼龙密封圈的吸水性、热稳定性及加工性能,而且上述原料组合在密封圈成型加工时的流动性好,有效避免密封圈生产过程中欠注、充填不足等现象导致的不合格产品的产生,是一种综合性能优良的碱性电池用的尼龙密封圈。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明,但本发明的实施方式不限于此,同时本发明的保护范围也不限于下述的实施例。实施例1:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯12份、聚丙烯8份、相容剂15份、sebs热塑性弹性体5份、阻燃添加剂4份、1,1-亚乙基二乙酸酯1份。进一步地,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为2:1;所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000;所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,包括以下步骤:将原料尼龙66、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、相容剂、sebs热塑性弹性体、阻燃添加剂和1,1-亚乙基二乙酸酯混合后干燥处理至水分含量低于0.1%,然后加热至120℃保温搅拌1.5h得到混合物,将上述混合物置于注塑机中注塑成型得到本发明的密封圈。实施例2:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯8份、聚丙烯5份、相容剂10份、sebs热塑性弹性体3份、阻燃添加剂2份、1,1-亚乙基二乙酸酯0.5份。进一步地,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为1:1;所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000;所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,包括以下步骤:将原料尼龙66、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、相容剂、sebs热塑性弹性体、阻燃添加剂和1,1-亚乙基二乙酸酯混合后干燥处理至水分含量低于0.1%,然后加热至110℃保温搅拌2h得到混合物,将上述混合物置于注塑机中注塑成型得到本发明的密封圈。实施例3:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯16份、聚丙烯10份、相容剂20份、sebs热塑性弹性体8份、阻燃添加剂6份、1,1-亚乙基二乙酸酯2份。进一步地,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为3:1;所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000;所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,包括以下步骤:将原料尼龙66、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚丙烯、相容剂、sebs热塑性弹性体、阻燃添加剂和1,1-亚乙基二乙酸酯混合后干燥处理至水分含量低于0.1%,然后加热至130℃保温搅拌1h得到混合物,将上述混合物置于注塑机中注塑成型得到本发明的密封圈。实施例4:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯16份、聚丙烯5份、相容剂20份、sebs热塑性弹性体3份、阻燃添加剂6份、1,1-亚乙基二乙酸酯0.5份。进一步地,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为3:2;所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000;所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,其具体步骤同实施例1。实施例5:一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈,其由以下重量份数的原料组成:尼龙66100份、聚对苯二甲酸丙二醇酯10份、聚丙烯6份、相容剂12份、sebs热塑性弹性体6份、阻燃添加剂5份、1,1-亚乙基二乙酸酯1.5份。进一步地,相容剂为聚丙烯接枝马来酸酐和马来酸酐接枝三元乙丙橡胶,其质量份比为5:3;所述的sebs热塑性弹性体的分子量为290000~310000;所述的阻燃添加剂为氟代磷腈化合物,其化学式为n3p3f5oh2ch3。所述的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法,其具体步骤同实施例1。上述实施例1-5所述的具体的一种高热稳定性的碱性电池pa密封圈的制备方法中,干燥处理温度为80~100℃,注塑成型工艺的条件为:机筒温度前段位300~320℃、中段为280~300℃、后段为260~280℃,注塑压力为50~60mpa、时间20~60s,模具温度为90~110℃、喷嘴温度为280~320℃,冷却时间30~50s。对按照上述实施例1-5制备得到的密封圈进行性能测试,并按照同样标准对同一规格的尼龙66密封圈作为对照例进行相同的性能测试,具体结果如下表所示:性能实施例1实施例2实施例3实施例4实施例5对照例氧指数343135363420拉伸强度mpa586163675771吸水率%1.92.42.22.52.13.5测试结果显示,本发明为具有优良阻燃性、机械韧性及较低的吸水性,进而有较低的吸水溶胀性,相较于现有技术中的pa密封圈具有显著的改进效果,是一种综合性能优良的碱性电池用的尼龙密封圈。应当再次指出的是,以上说明仅描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。对于本行业的技术人员,上述实施例不以任何形式限制本发明,采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均应落在本发明的保护范围内。当前第1页12
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