阻燃防渗漏型铅酸蓄电池塑壳及其制备方法与流程

本发明涉及电池塑壳加工，具体涉及阻燃防渗漏型铅酸蓄电池塑壳及其制备方法。

背景技术：

1、铅酸电池是蓄电池中的一种，主要由管式正极板、负极板、电解液、隔板、电池槽、电池盖、极柱、注液盖等组成，铅酸电池因其价格低廉、原材料易于获得，使用上有充分的可靠性，适用于大电流放电及广泛的环境温度范围等优点，铅酸蓄电池自发明后，在化学电源中一直占有绝对优势。铅酸蓄电池广泛应用于交通、通信、电力、军事、航海、航空等领域。

2、现有技术中铅酸电池常作为电源安装在设备上，现有的铅酸电池为提高其阻燃性能，通常会在其塑料外壳加工时，向塑料外壳的原料中加入阻燃剂，但是阻燃剂与塑料之间相容性差，导致加入阻燃剂之后，电池塑壳存在弱界面，并且伴随着铅酸电池的使用，电池塑壳上的阻燃剂容易从电池塑壳上迁移，在电池塑壳上产生细微的孔隙，导致电池塑壳的防渗漏性、机械性能与阻燃性能不能有待进一步提高。

3、针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供阻燃防渗漏型铅酸蓄电池塑壳及其制备方法，用于解决现有技术中阻燃剂与塑料之间相容性差，导致加入阻燃剂之后，电池塑壳存在弱界面，电池塑壳上的阻燃剂容易从电池塑壳上迁移，在电池塑壳上产生细微的孔隙，导致电池塑壳的防渗漏性、机械性能与阻燃性能不能有待进一步提高的技术问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、阻燃防渗漏型铅酸蓄电池塑壳，所述电池塑壳由改性树脂、聚碳酸酯、改性阻燃剂与辅助添加剂按重量比5:2:0.5:0.6组成；

4、所述改性阻燃剂由dopo与甲醛反应，制备生成中间体i后，中间体i在三氯氧磷环境中与三氯氧磷反应，将三氯氧磷接枝到中间体i上，生成中间体ii，之后，中间体ii与4,4'-二氨基二苯砜通过缩聚反应缩合在一起后，制备得到。

5、进一步的，所述辅助添加剂由增塑剂、稳定剂、润滑剂、防老化剂、抗静电剂按重量比1:1:1:2:3组成，其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二酯、邻苯二甲酸二异癸酯中的一种或多种，所述稳定剂为硬脂酸锌、硬脂酸镉、硬脂酸钙中的一种或多种，所述润滑剂为硬脂酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺、油酸酰胺、固体石蜡、氧化聚乙烯蜡中的一种或多种，所述防老化剂为防老剂4010na、防老剂aw、防老剂dppd中的一种或多种，所述抗静电剂为硬脂基三甲基季铵盐酸盐、对壬基苯氧基丙基磺酸钠、十二烷基二甲基季乙内盐中的一种或多种。

6、阻燃防渗漏型铅酸蓄电池塑壳的制备方法，包括以下步骤：

7、s1、将dopo和乙醇加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至60-70℃，向三口烧瓶中缓慢滴加37wt％甲醛水溶液，滴加完毕，回流反应6-8h，反应完成，后处理得到中间体i；

8、s2、将中间体i、三氯氧磷加入到氮气保护的三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55-65℃，反应2-3h，后处理得到中间体ii；

9、s3、将中间体ii、乙腈、4,4'-二氨基二苯砜加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至75-85℃，搅拌至体系溶清，向三口烧瓶中加入吡啶，保温反应4-6h，后处理得到改性阻燃剂；

10、s4、将改性树脂、聚碳酸酯、改性阻燃剂与辅助添加剂混合均匀，加入到螺杆挤出机中熔融共混、造粒，得到改性塑料颗粒；

11、s5、将改性塑料颗粒加入到电池外壳的成型模具中，模具温度升高至200-260℃，改性塑料颗粒熔融，排出模具中的空气，模具压力升高至20-26mpa，保温保压处理20-30min，保压状态下，模具温度降低至室温，脱模，得到电池塑壳。

12、进一步的，所述步骤s1中dopo、乙醇、37wt％甲醛水溶液的重量比为2:6：1，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至5-8℃，抽滤，滤饼用乙醇淋洗、抽干，转移到温度为50-60℃的干燥箱中真空干燥8-10h，得到中间体i。

13、中间体i的合成反应原理为：

14、

15、进一步的，所述步骤s2中中间体i、三氯氧磷的重量比为1:3，所述后处理操作包括：反应完成，三口烧瓶温度升高至75-85℃，减压蒸除三氯氧磷，得到中间体ii。

16、中间体ii的合成反应原理为：

17、

18、进一步的，所述步骤s3中中间体ii、乙腈、4,4'-二氨基二苯砜和吡啶的重量比为1:6:1:0.4，所述后处理操作包括：反应完成之后，三口烧瓶温度降低至20-30℃，抽滤，滤饼用乙醇洗涤、抽干，转移到温度为60-70℃的干燥箱中干燥8-10h，粉碎，得到改性阻燃剂。

19、改性阻燃剂的合成反应原理为：

20、

21、进一步的，所述步骤s4中的改性树脂的制备方法为：将abs树脂、二氯甲烷、马来酸酐和引发剂加入到高压反应釜中搅拌，高压反应釜温度升高至80-100℃，反应6-8h，后处理得到改性树脂。

22、进一步的，所述abs树脂、二氯甲烷、马来酸酐和引发剂的用量比为5:15:0.5:0.1，所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、苯甲酰胺中的一种，所述后处理步骤包括：反应完成之后，高压反应釜温度降低至室温，向高压反应釜中加入乙醇，搅拌2-3h，抽滤，滤饼用乙醇淋洗、抽干，滤饼转移到温度为60-80℃的干燥箱中中空干燥8-12h，得到改性树脂。

23、进一步的，所述螺杆挤出机料筒从进料端向出料端设置的六段温度分别为150℃、220℃、225℃、225℃、230℃和230℃，主机螺杆转速35r/min，经过螺杆挤出机挤出的物料经过水冷成型后，经水下切粒机以700r/min的转速，将物料切成大小均匀的颗粒，将颗粒从水下打捞起来，转移到温度为90-100℃的干燥箱中，干燥18-20h，得到改性塑料颗粒。

24、本发明具备下述有益效果：

25、本发明在制备电池塑壳时，通过马来酸酐对abs树脂进行改性，在abs树脂上接枝上马来酸酐；通过dopo与甲醛反应，dopo上存在的活泼p-h键，使得磷原子进攻甲醛上的羰基，在dopo上形成醇羟基，得到中间体i，中间体i与三氯氧磷反应，取代三氯氧磷上的一个氯，得到中间体ii，中间体ii上的氯与4,4'-二氨基二苯砜上的氨基对接，缩聚得到改性阻燃剂；改性阻燃剂与改性树脂在热压环境下，改性阻燃剂上的氨基与改性树脂上的马来酸酐发生交联反应，提高改性阻燃剂与改性树脂的交联作用，降低弱界面性，提高改性阻燃剂与电池塑壳之间的交联程度，避免在电池塑料上产生孔隙导致电解液渗漏，提高电池塑壳的防渗漏性能；改性阻燃剂通过化学键与改性树脂交联在一起，从而能够避免改性阻燃剂从电池塑壳上迁移，提高电池塑壳的阻燃性能；电池塑壳上掺入的聚碳酸酯，在电池塑壳阻燃过程中，聚碳酸酯充当碳源，受热过程中，改性阻燃剂中的硫与磷催化促进电池塑壳中的聚碳酸酯成炭，并带走大量的热量，提高电池塑壳的阻燃性能，使得电池塑壳的阻燃性能达到v-0级。