重量比混合，加水后配制成固含量为65-75%的浆料，高速搅拌4hrs，得到锂离子电池正极浆料。将浆料在铝箔上涂敷，40 V烘干24hrs，测试成膜的剥离强度。剥离强度为3.29N/m
[0032]实施例3，第一步，聚氨酯丙烯酸脂的制备
[0033]在反应釜中加入聚乙二醇(PEG400)，氮气保护下，加入二异氰酸酯(TDI)，60°C下反应5hrs;降温到55°C摄氏度下，滴加剩余的乙基丙烯酸羟乙酯，3hrs内滴加完成，得到聚氨酯-丙烯酸的溶液。投料摩尔比例为PEG:TD1:HEMA= 1:2:2.1。本实施例中用到的溶剂为异丙醇。
[0034]第二步，聚氨酯-聚丙烯酸树脂合成
[0035]将羟基丙烯酸树脂单体滴加入过硫酸铵(羟基丙烯酸单体的0.2wt % )以及第一步合成的聚氨酯丙烯酸酯的混合液中，搅拌下将温度升到80°C，反应3hrs，加入碱液调整pH值到7-8，然后继续加入水，搅拌30min，乳化，得到乳液。聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸单体的摩尔比为1:1.2。
[0036]第三步锂离子电池浆料的制作
[0037]磷酸铁锂:乙炔黑:粘结剂= 96: 2: 2的重量比混合，加水后配制成固含量为65-75%的浆料，高速搅拌4hrs，得到锂离子电池正极浆料。将浆料在铝箔上涂敷，40 V烘干24hrs，测试成膜的剥离强度。剥离强度为2.20N/m
[0038]负极材料制备，取该聚丙烯酸-聚氨酯锂离子电池粘结剂、导电炭黑及负极材料，碾磨搅拌均匀后加水调整固含量至50%至65%，得到浆料，此浆料经过筛网过滤后涂覆于铜箔上，于真空烘箱中烘烤6?24小时，烘烤温度为80°C?120°C，烘干后即制得负极极片；上述原料重量配比如下:粘结剂:导电贪黑:负极材料=I?3 %:1?7 %: 90-98 % ο剥离强度为2.4N/m。实施例4，第一步，聚氨酯丙烯酸脂的制备
[0039]在反应釜中加入聚乙二醇(PEG800)，氮气保护下，加入二异氰酸酯(TDI)，90°C下反应1.5hrs，降温到55°C摄氏度下，一次性加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，反应3hrs，得到聚氨酯-丙烯酸的溶液。投料摩尔比例为PEG: TD1: HEMA = 1: 1.6: 2.3。本实施例中用到的溶剂为乙醇。
[0040]第二步，聚氨酯-聚丙烯酸树脂合成
[0041 ] 将羟基丙烯酸树脂单体滴加入过硫酸铵(添加量为HEMA的0.4wt%)以及第一步合成的聚氨酯丙烯酸酯的混合液中，搅拌下将温度升到70°C，反应5hrs，加入碱液调整pH值到7?8，然后继续加入水，搅拌30min，乳化，得到乳液。聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸单体的摩尔比为1:0.9。
[0042]实施例5，第一步，聚氨酯丙烯酸脂的制备
[0043]在反应釜中加入聚乙二醇(PEG400)，氮气保护下，加入二异氰酸酯(TDI)，60°C下反应5hrs，降温到55°C摄氏度下，一次性加入甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)，反应3hrs，得到聚氨酯-丙烯酸的溶液。投料摩尔比例为PEG:TD1:HEMA= 1:2.3:1.9。本实施例中用到的溶剂为异丙醇。
[0044]第二步，聚氨酯-聚丙烯酸树脂合成
[0045]将羟基丙烯酸树脂单体滴加入过硫酸铵(添加量为HEMA的0.2wt% )以及第一步合成的聚氨酯丙烯酸酯的混合液中，搅拌下将温度升到85°C，反应2hrs，加入碱液调整pH值到7?8，然后继续加入水，搅拌30min，乳化，得到乳液。聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸单体的摩尔比为1: 1.5。
[0046]实施例6，第一步，聚氨酯丙烯酸脂的制备
[0047]在反应釜中加入聚乙二醇(PEG800)，氮气保护下，加入二异氰酸酯(TDI)，80°C下反应2hrs，降温到50 °C摄氏度下，一次性加入CH3CH2CCOOCH2CH3，反应3hrs，得到聚氨酯-丙烯酸的溶液。投料摩尔比例为PEG: TD1: HEMA = 1:2:2.2。本实施例中用到的溶剂为异丙醇。
[0048]第二步，聚氨酯-聚丙烯酸树脂合成
[0049]将羟基丙烯酸树脂单体滴加入过硫酸铵(添加量为HEMA的0.lwt% )以及第一步合成的聚氨酯丙烯酸酯的混合液中，搅拌下将温度升到80°C，反应3hrs，加入碱液调整pH值到7-8，然后继续加入水，搅拌30min，乳化，得到乳液。聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸单体的摩尔比为1:1.0。
【主权项】
1.一种聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂，其特征在于该粘结剂采用聚乙二醇和二异氰酸酯反应，然后加入丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体作为改性单体，反应得到聚氨酯丙烯酸酯，在引发剂作用下与羟基丙烯酸树脂单体反应，获得乳液，该乳液即为粘结剂，前述聚乙二醇、二异氰酸酯、丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体摩尔比满足1:1.6?2.3:1.9?2.3，前述聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸树脂单体摩尔比为1:0.9?1.5。2.—种聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤: ①在反应器中加入聚乙二醇，氮气保护下加入二异氰酸酯，采用极性溶剂，60?90°C反应I?5小时，降温到45?55°C以下，加入丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体，继续反应，得到聚氨酯丙烯酸酯混合液，上述聚乙二醇、二异氰酸酯及丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体摩尔比满足 1:1.6 ?2.3:1.9 ?2.3; ②将羟基丙烯酸树脂单体中滴加引发剂和步骤①中得到的聚氨酯丙烯酸酯混合液，搅拌下温度上升到70?85°C，反应I?5小时，加入碱液调整pH值至7?8，加水，搅拌后乳化，得到乳液，该乳液即为粘结剂，上述聚氨酯丙烯酸酯与羟基丙烯酸树脂单体摩尔比为1:0.9?1.5。3.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体为CH3CH2CH⑶OCH3、CH3CH2(XOOCH2CH3、CH2CH⑶OH、CH2CHCOOCH3、CH2CHCOOCH2CH3、CH2C (CH3) COOH 或 CH2CH (CH3) COOCH2CH2OH。4.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于所述的丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体采用滴加方式进行，所述的丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体采用一次性加入或分批次加入。5.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于步骤②中所述的引发剂为过硫酸铵，添加量为丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体的0.1?0.4wt% ο6.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于所述的聚乙二醇采用PEG800或PEG400。7.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于步骤①中所述的极性溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇或水。8.根据权利要求2所述的聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂的制备方法，其特征在于步骤①中所述的极性溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇或水。9.权利要求1所述的粘结剂在锂离子电池的正极和负极浆料制备中的应用。
【专利摘要】一种聚氨酯改性丙烯酸类水性粘结剂，其特征在于该粘结剂采用聚乙二醇和二异氰酸酯反应，然后加入丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体作为改性单体，在引发剂作用下与羟基丙烯酸树脂单体反应，获得乳液，该乳液即为粘结剂。本发明还公开了该粘结剂的制备方法和应用。与现有技术相比，本发明的优点在于：抗氧化能力和抗高电压的能力提高，同时与铝箔具有良好的粘结性能。
【IPC分类】C08G18/48, H01M4/62, C08F283/00, C08G18/67, C09J151/08, H01M10/0525, C08F220/28
【公开号】CN105602497
【申请号】CN201610051297
【发明人】罗艳玲
【申请人】浙江中科立德新材料有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2016年1月26日