专利名称：用于锌锰电池封口的改性沥青电池封口剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种电池封口剂，尤其是涉及一种用于锌锰电池封口的改性浙青电池 封口剂，本发明还涉及了该改性浙青电池封口剂的制备方法。
背景技术：
目前，锌锰电池封口剂有浙青系列、橡胶系列和环氧系列。1.环氧系列封口剂具有 良好的粘接强度，同时有良好的电绝缘性能及耐碱性能，但环氧系列封口剂是双组份，由环 氧树脂和固化剂(乙二胺)按比例配好后必须立刻使用，否则随着放置时间的变化胶的粘 度也在增大，甚至固化不能使用。而且固化后的封口胶，脆性大，耐振动、抗冲击能力差，剥 离强度低。2.橡胶系列，是一种热熔胶，该类型封口剂封口性能好，无毒，满足环保要求，但 是成本较高，如中石化茂名分公司技术中心研制的DH-2电池封口剂。3.浙青系列电池封口 剂价格低廉，但存在着夏天易流淌，冬天易脆裂，与锌筒粘着力差等缺点；电池厂家往往自 行在浙青中加入松香、机油等进行改性，以提高粘接强度，这种改性有一定的效果，但是不 能从根本上解决电池漏液的难题。现在，在国外生产高功率锌锰电池采用浙青系列电池封 口剂的发展方向是改性浙青，在浙青中加入橡胶、热塑性弹性体和合成树脂等进行改性，改 性后的浙青粘接性能好，耐高温、低温性能好，脆点可降低到-30°C。国内有一些从国外引进先进电池生产设备的电池厂家，由于电池封口剂在国内尚 无法解决，在生产中仍要从国外引进，这就大大增加了成本。而国内电池厂曾使用最多的电 池封口剂是新疆某炼油厂生产的20号电池封口剂，是一种轻度氧化浙青，虽然质量较好， 但其对原料的性质及原料稳定性要求较高，导致成本高而利润低，因而近两年来，该厂已停 止生产20号电池封口剂。目前国内电池厂家使用的浙青电池封口剂是山东某厂生产的，仍 存在耐低温性能差，低温易脆裂的现象。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂，该电池 封口剂具有良好的抗蠕变性，长时间在温度及压力作用下有良好的密封效果，从而改善电 池贮存稳定性，延长电池的使用寿命。本发明的目的之二是提供上述改性浙青电池封口剂的制备方法。本发明的第一个目的是通过以下技术方案来实现的一种用于锌锰电池封口的改 性浙青电池封口剂，其由包括以下质量百分比的组分制备而成浙青70% 90%相容剂 15%改性剂 15%。本发明所述的浙青作为该电池封口剂的基础原料，可以采用市售的各种等级类型 的浙青，如AH-90、AH-70和AH-50等型号重交通道路石油浙青。其中，优选采用高等级道 路浙青，如AH-70重交通道路石油浙青。
本发明所述的相容剂可以溶解改性剂，降低熔融粘度。该相容剂优选采用高芳烃 油，如催化回炼油、或减三抽出油或减四抽出油等。本发明所述的改性剂可以采用橡胶、热塑性弹性体、塑料和合成树脂类等，用于 改善浙青的高温稳定性、低温抗开裂性和粘附性。其中，所述的橡胶可选用丁苯橡胶、或 氯丁橡胶、或废橡胶或再生橡胶；所述的热塑性弹性体可选用苯乙烯-丁二烯嵌段共聚 物(SBS)、或热塑聚氨酯弹性体(TPU)等；所述的合成树脂可选用乙烯-醋酸乙烯共聚物 (EVA)、或石油树脂、或天然松香等。本发明可做以下改进即在前述配方的基础上，还包括质量百分比为0. 3% 的稳定剂。本发明所述的稳定剂可以采用金属氧化物、或有机物或聚合物等，用于防止浙青 出现离析。其中，所述的金属氧化物可选用氧化锌、或氧化镁等，所述的有机物可选用DDJ-C 稳定剂、或RAS-2稳定剂等，所述的聚合物可选用聚异丁烯等。本发明的第二个目的是通过以下技术方案来实现的一种上述用于锌锰电池封口 的改性浙青电池封口剂的制备方法，其包括以下步骤(1)将浙青加热至150°C 200°C ；(2)加入相容剂，与浙青混合均勻后，再加入改性剂进行搅拌混合，得混合物料，即 得改性浙青电池封口剂。本发明可作以下改进在所述的步骤(2)中的加入相容剂与浙青混合均勻后，再 加入改性剂搅拌混合得到混合物料后，加入稳定剂继续搅拌均勻，即得改性浙青电池封口 剂。为使改性剂均勻分散在浙青中，本发明还可作以下改进，即步骤(2)中浙青、相容 剂及改性剂的混合分两步进行浙青、相容剂及改性剂先搅拌预混30 60min，然后移至高 剪切搅拌机中继续搅拌30min 60min，温度控制在180°C 205°C范围内。所述的高剪切 搅拌机的转速4000r/min 6000r/min。所述的步骤(2)中的搅拌时间优选是30min 60min。本发明与现有技术相比具有以下显著效果本发明的改性浙青电池封口剂是一种改性浙青，适用于高功率锌锰电池的封口。 改性后的浙青的粘附性好、耐高温、低温性能好，其脆点可降到_30°C，其具有良好的抗蠕变 性，长时间在温度及压力作用下有良好的密封效果，从而改善电池贮存稳定性，延长电池的 使用寿命。随着欧盟对环保要求的不断提高，电池厂家降低原料成本的需要，以及国产加热 涂胶设备的广泛应用，本发明将有很大的应用前景。现有技术中的浙青电池封口剂是一种 氧化浙青，价格低廉，夏天易流淌，冬天易脆裂，与锌筒粘着力差等缺点。
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具体实施例方式以下通过实施例更加详细地阐述本发明内容，但是下述实施例只是用于对本发明 的内容进行阐述，而不是限制，因此在与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何 改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。实施例一(1)先将830千克的AH-70重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 150 0C ；(2)加入90千克催化回炼油及50千克改性剂丁苯橡胶，开动搅拌预混60min，温 度保持150°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切30min，物料温度控制在205°C，使丁苯橡胶均勻分散在浙青中，然后加入30千克DDJ-C 稳定剂，继续剪切搅拌30min。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。实施例二 (1)先将800千克的AH-90重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 170 0C ；(2)加入130千克减三抽出油及50千克改性剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)， 开动搅拌预混60min，温度保持170°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切60min，物料温度控制在180°C，使苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)均勻分散在浙青 中，然后加入20千克氧化锌稳定剂，继续剪切搅拌40min。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。实施例三(1)先将750千克的AH-70重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 170 0C ；
(2)加入140千克减四抽出油及60千克改性剂废橡胶，开动搅拌预混60min，温度 保持170°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切50min，物料温度控制在190°C，使废橡胶均勻分散在浙青中，然后加入5千克RAS-2稳 定剂，继续剪切搅拌50min。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。实施例四(1)先将830千克的AH-50重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 170 0C ；(2)加入95千克催化回炼油及50千克改性剂苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)， 开动搅拌预混60min，温度保持170°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切40min，物料温度控制在200°C，使苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SBS)均勻分散在浙青 中，然后加入25千克聚异丁烯继续剪切搅拌60min。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。实施例五(1)先将900千克的AH-70重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 180 0C ；(2)加入50千克催化回炼油及25千克改性剂乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)，开动 搅拌预混60min，温度保持180°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切40min，物料温度控制在190°C，使乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)均勻分散在浙青中，然 后加入25千克氧化锌继续剪切搅拌60min。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。实施例六(1)先将700千克的AH-70重交通道路石油浙青置于反应釜中，加热升温至 200 "C ；(2)加入150千克催化回炼油及150千克改性剂热塑聚氨酯弹性体(TPU)，开动搅 拌预混60min，温度保持200°C，得到混合物料；(3)然后将步骤(2)中的混合物料移至高剪切搅拌机中，开动高剪切搅拌机循环 剪切40min，物料温度控制在200°C，使热塑聚氨酯弹性体(TPU)均勻分散在浙青中。(4)关闭高剪切搅拌机，开动搅拌桨搅拌，慢慢降低温度至140°C，得到用于锌锰 电池封口的改性浙青电池封口剂。
权利要求
一种用于锌锰电池封口的改性沥青电池封口剂，其特征在于，其由包括以下质量百分比的组分制备而成沥青 70％～90％相容剂1％～15％改性剂1％～15％。
2.根据权利要求1所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂，其特征在于，所 述的浙青采用市售的各种等级类型的浙青。
3.根据权利要求1所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂，其特征在于，所 述的相容剂采用高芳烃油。
4.根据权利要求1所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂，其特征在于，所 述的改性剂采用橡胶、或热塑性弹性体、或塑料、或合成树脂类。
5.根据权利要求1 4任一权利要求所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口 剂，其特征在于，其还包括质量百分比为0. 3%的稳定剂。
6.根据权利要求5所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂，其特征在于，所 述的稳定剂采用金属氧化物、或有机物、或聚合物。
7.一种权利要求1任一权利要求所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂的 制备方法，其特征在于，其包括以下步骤(1)将浙青加热至150°C 2000C；(2)先加入相容剂，与浙青混合均勻后，再加入改性剂进行搅拌混合，得混合物料，即得 改性浙青电池封口剂。
8.根据权利要求7所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂的制备方法，其特 征在于，在所述的步骤(2)中的加入相容剂及改性剂搅拌混合得到混合物料后，加入稳定 剂继续搅拌均勻，即得改性浙青电池封口剂。
9.根据权利要求7或8所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂的制备方法， 其特征在于，所述的步骤(2)中浙青、相容剂及改性剂的混合分两步进行浙青、相容剂及 改性剂先搅拌预混30 60min，然后移至高剪切搅拌机中继续搅拌30min 60min，温度控 制在180205°C范围内。
10.根据权利要求9所述的用于锌锰电池封口的改性浙青电池封口剂的制备方法，其 特征在于，所述的步骤(2)中加入稳定剂后的搅拌时间是30min 60min。
全文摘要
本发明公开了一种用于锌锰电池封口的改性沥青电池封口剂，由包括以下质量百分比的组分制备而成沥青70％～90％、相容剂1％～15％、改性剂1％～15％。本发明还公开了该改性沥青电池封口剂的制备方法，其包括以下步骤(1)将沥青加热至150℃～200℃；(2)先加入相容剂，与沥青混合均匀后，再加入改性剂进行搅拌混合，得混合物料，即得改性沥青电池封口剂。本发明提供的改性沥青电池封口剂具有良好的抗蠕变性，长时间在温度及压力作用下有良好的密封效果，从而改善电池贮存稳定性，延长电池的使用寿命。
文档编号C08L21/00GK101880463SQ20101020281
公开日2010年11月10日 申请日期2010年6月13日 优先权日2010年6月13日
发明者叶伟健, 周万里, 李洁, 梁亦滔, 梁智永 申请人:中国石油化工股份有限公司