电池防爆阀用的垫片及其制备方法与流程

文档序号:15682976发布日期:2018-10-16 20:46阅读:242来源:国知局
本发明涉及电池领域,具体地,涉及一种电池防爆阀用的垫片及其制备方法。
背景技术
:随着人类环保意识的提高,电动汽车和混合动力车取代现行的燃油车将是未来的一个必然趋势。作为电动汽车的核心动力能源—动力电池组,其重要性显得尤为突出。车载动力电池要求具有优良的倍率性能和安全性能,电池的安全性主要就是要解决在恶劣情况下引起的电池爆炸问题,为了避免爆炸的发生,一般会在电池的结构上增加防爆结构。防爆阀是常见的防爆结构,其内部常常设置有增强密封性的垫片,由于防爆阀特殊的作用和功能,要求其内部的垫片具备优良的防腐蚀能力和导热能力。技术实现要素:本发明的目的是提供一种电池防爆阀用的垫片及其制备方法,解决了电池防爆阀内部常常设置有增强密封性的垫片,传统的垫片很难同时保证优越的导热能力和防腐蚀能力的问题。为了实现上述目的,本发明提供了一种电池防爆阀用的垫片的制备方法,所述制备方法包括:(1)纳米填料的制备:将纳米二氧化硅和乳化剂混合,在50-60℃下进行水浴加热,水浴加热1-1.5h后加入分散剂,在70-80℃下继续水浴加热30-40min后进行离心处理,过滤后将滤渣进行洗涤、干燥,得到纳米填料m;(2)纳米填料的改性:将所述纳米填料m、乙撑基双硬脂酰胺、丙二醇和水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为120-140℃,第一次热处理的时间为1-2h,第二次热处理的温度为70-80℃,第二次热处理的时间为30-40min;(3)垫片的制备:将所述纳米填料n、环氧酚醛氰酸酯树脂、酚醛氰酸酯树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂和乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片。本发明还提供了一种电池防爆阀用的垫片,所述电池防爆阀用的垫片由上述的制备方法制得。通过上述技术方案,本发明提供了一种电池防爆阀用的垫片的制备方法,所述制备方法包括:将纳米二氧化硅和乳化剂混合,在50-60℃下进行水浴加热,水浴加热1-1.5h后加入分散剂,在70-80℃下继续水浴加热30-40min后进行离心处理,过滤后将滤渣进行洗涤、干燥,得到纳米填料m;将所述纳米填料m、乙撑基双硬脂酰胺、丙二醇和水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为120-140℃,第一次热处理的时间为1-2h,第二次热处理的温度为70-80℃,第二次热处理的时间为30-40min;将所述纳米填料n、环氧酚醛氰酸酯树脂、酚醛氰酸酯树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂和乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片;通过对导热填料的优化处理,使得其能够很好的分散至垫片的制备原料中,通过各原料之间的协同作用使得制得的垫片具备优良的力学性能、导热性能和抗腐蚀能力。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。本发明提供了一种电池防爆阀用的垫片的制备方法,所述制备方法包括:(1)纳米填料的制备:将纳米二氧化硅和乳化剂混合,在50-60℃下进行水浴加热,水浴加热1-1.5h后加入分散剂,在70-80℃下继续水浴加热30-40min后进行离心处理,过滤后将滤渣进行洗涤、干燥,得到纳米填料m;(2)纳米填料的改性:将所述纳米填料m、乙撑基双硬脂酰胺、丙二醇和水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为120-140℃,第一次热处理的时间为1-2h,第二次热处理的温度为70-80℃,第二次热处理的时间为30-40min;(3)垫片的制备:将所述纳米填料n、环氧酚醛氰酸酯树脂、酚醛氰酸酯树脂、甲酚、丁醇醚化氨基树脂、丙烯酸树脂和乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得制得的垫片具备更为优良的力学性能和导热能力,相对于100重量份的所述纳米二氧化硅,所述乳化剂的用量为300-500重量份,所述分散剂的用量为50-80重量份;相对于100重量份的所述纳米填料m,所述乙撑基双硬脂酰胺的用量为30-50重量份,所述丙二醇的用量为300-500重量份,所述水的用量为200-300重量份;相对于100重量份的所述纳米填料n,所述环氧酚醛氰酸酯树脂的用量为700-900重量份,所述酚醛氰酸酯树脂的用量为400-500重量份,所述甲酚的用量为200-300重量份,所述丁醇醚化氨基树脂的用量为250-400重量份,所述丙烯酸树脂的用量为100-200重量份,所述乙酸乙酯的用量为150-250重量份。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得纳米二氧化硅能够发挥更好的导热填料效果,所述纳米二氧化硅的粒径为20-30nm。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得制得的垫片具备更为优良的力学性能和导热能力,所述乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚和/或辛基酚聚氧乙烯醚。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得制得的垫片具备更为优良的力学性能和导热能力,所述分散剂为硬脂酸镁、硬脂酸镉和硬脂酸铜中的一种或多种。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得纳米填料m能够被充分干燥,步骤(1)中干燥的温度为40-60℃,干燥的时间为40-50min。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得纳米二氧化硅、乳化剂和分散剂能够充分混合,步骤(1)中离心的速度为200-300r/s,离心的时间为5-10min。在本发明的一种优选的实施方式中,为了使得制得的垫片具备更为优良的力学性能和导热能力,所述环氧酚醛氰酸酯树脂的重均分子量为2000-4000,所述酚醛氰酸酯树脂的重均分子量为5000-6000,所述丁醇醚化氨基树脂的重均分子量为2000-3000,所述丙烯酸树脂的重均分子量为4000-5000。本发明还提供了一种电池防爆阀用的垫片,所述电池防爆阀用的垫片由上述的制备方法制得。以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中,纳米二氧化硅的粒径为20-30nm,环氧酚醛氰酸酯树脂的重均分子量为2000-4000,酚醛氰酸酯树脂的重均分子量为5000-6000,丁醇醚化氨基树脂的重均分子量为2000-3000,丙烯酸树脂的重均分子量为4000-5000。实施例1将100g纳米二氧化硅和300g烷基酚聚氧乙烯醚混合,在50℃下进行水浴加热,水浴加热1h后加入50g硬脂酸镁,在70℃下继续水浴加热30min后进行离心处理(离心的速度为200r/s,离心的时间为5min),过滤后将滤渣进行洗涤、干燥(干燥的温度为40℃,干燥的时间为40min),得到纳米填料m;将100g所述纳米填料m、30g乙撑基双硬脂酰胺、300g丙二醇和200g水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为120℃,第一次热处理的时间为1h,第二次热处理的温度为70℃,第二次热处理的时间为30min;将100g所述纳米填料n、700g环氧酚醛氰酸酯树脂、400g酚醛氰酸酯树脂、200g甲酚、250g丁醇醚化氨基树脂、100g丙烯酸树脂和150g乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片a1。实施例2将100g纳米二氧化硅和500g辛基酚聚氧乙烯醚混合,在60℃下进行水浴加热,水浴加热1.5h后加入80g硬脂酸镉,在80℃下继续水浴加热40min后进行离心处理(离心的速度为300r/s,离心的时间为10min),过滤后将滤渣进行洗涤、干燥(干燥的温度为60℃,干燥的时间为50min),得到纳米填料m;将100g所述纳米填料m、50g乙撑基双硬脂酰胺、500g丙二醇和300g水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为140℃,第一次热处理的时间为2h,第二次热处理的温度为80℃,第二次热处理的时间为40min;将100g所述纳米填料n、900g环氧酚醛氰酸酯树脂、500g酚醛氰酸酯树脂、300g甲酚、400g丁醇醚化氨基树脂、200g丙烯酸树脂和250g乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片a2。实施例3将100g纳米二氧化硅和400g辛基酚聚氧乙烯醚混合,在55℃下进行水浴加热,水浴加热1.2h后加入60g硬脂酸铜,在75℃下继续水浴加热35min后进行离心处理(离心的速度为250r/s,离心的时间为8min),过滤后将滤渣进行洗涤、干燥(干燥的温度为50℃,干燥的时间为45min),得到纳米填料m;将100g所述纳米填料m、40g乙撑基双硬脂酰胺、400g丙二醇和250g水混合,之后分别进行第一次热处理和第二次热处理,得到改性后的纳米填料n;其中第一次热处理的温度为130℃,第一次热处理的时间为1.5h,第二次热处理的温度为75℃,第二次热处理的时间为35min;将100g所述纳米填料n、800g环氧酚醛氰酸酯树脂、450g酚醛氰酸酯树脂、250g甲酚、350g丁醇醚化氨基树脂、150g丙烯酸树脂和200g乙酸乙酯混合,挤出成型后得到垫片a3。对比例1按照实施例3的方法进行制备,不同的是,相对于100g的所述纳米二氧化硅,所述辛基酚聚氧乙烯醚的用量为200g,所述硬脂酸铜的用量为40g;相对于100g的所述纳米填料m,所述乙撑基双硬脂酰胺的用量为20g,所述丙二醇的用量为200g,所述水的用量为150g;相对于100g的所述纳米填料n,所述环氧酚醛氰酸酯树脂的用量为650g,所述酚醛氰酸酯树脂的用量为350g,所述甲酚的用量为150g,所述丁醇醚化氨基树脂的用量为200g,所述丙烯酸树脂的用量为80g,所述乙酸乙酯的用量为120g,挤出成型后得到垫片d1。对比例2按照实施例3的方法进行制备,不同的是,相对于100g的所述纳米二氧化硅,所述辛基酚聚氧乙烯醚的用量为550g,所述硬脂酸铜的用量为85g;相对于100g的所述纳米填料m,所述乙撑基双硬脂酰胺的用量为55g,所述丙二醇的用量为550g,所述水的用量为350g;相对于100g的所述纳米填料n,所述环氧酚醛氰酸酯树脂的用量为950g,所述酚醛氰酸酯树脂的用量为550g,所述甲酚的用量为350g,所述丁醇醚化氨基树脂的用量为450g,所述丙烯酸树脂的用量为250g,所述乙酸乙酯的用量为300g,挤出成型后得到垫片d2。对比例3按照实施例3的方法进行,不同的是,第一次热处理的温度为110℃,第一次热处理的时间为0.8h,第二次热处理的温度为60℃,第二次热处理的时间为20min,得到垫片d3。对比例4按照实施例3的方法进行,不同的是,第一次热处理的温度为150℃,第一次热处理的时间为2.5h,第二次热处理的温度为90℃,第二次热处理的时间为50min,得到垫片d4。对比例5按照实施例3的方法进行,不同的是,在垫片的制备中,原料不包括环氧酚醛氰酸酯树脂,得到垫片d5。对比例6按照实施例3的方法进行,不同的是,在垫片的制备中,原料不包括丁醇醚化氨基树脂,得到垫片d6。对比例7按照实施例3的方法进行,不同的是,在垫片的制备中,原料不包括丙烯酸树脂,得到垫片d7。测试例对制得的垫片a1-a3,d1-d7分别进行导热系数和耐腐蚀性测定;其中,导热系数按照astmc518-10标准进行测定,耐腐蚀性按照db63/t687-2007标准进行检测,检测结果见表1。表1实施例编号导热系数耐腐蚀性实施例10.31w/(m·k)表面无明显腐蚀痕迹实施例20.32w/(m·k)表面无明显腐蚀痕迹实施例30.36w/(m·k)表面无明显腐蚀痕迹对比例10.12w/(m·k)表面有轻微腐蚀痕迹对比例20.10w/(m·k)表面有严重腐蚀痕迹对比例30.11w/(m·k)表面有轻微腐蚀痕迹对比例40.13w/(m·k)表面有严重腐蚀痕迹对比例50.12w/(m·k)表面有轻微腐蚀痕迹对比例60.19w/(m·k)表面有轻微腐蚀痕迹对比例70.17w/(m·k)表面有严重腐蚀痕迹通过上表数据可以看出在本发明范围内制得的垫片a1-a3,其具备优良的导热性能和电性能,同时也具备优良的耐腐蚀能力,而在本发明范围外制得的垫片d1-d7,其各方面性能相对较差。以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。当前第1页12
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