一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂及其制备方法与流程

本发明属于储能电池以及电子封装胶，具体涉及一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂。

背景技术：

1、储能电池极柱胶是室温或加热固化型环氧树脂胶粘剂密封材料，主要特点是耐高温耐强酸耐盐雾被广泛应用于耐酸性能、耐热性能要求较高的储能电池极柱端子密封保护。主要应用在储能电池壳盖的粘接与电池电解液密封。现有的储能电池槽盖胶或底胶在现有技术需要进行升更为严苛的技术要求标准保护下，逐渐不适应耐高温耐酸耐盐雾等特性。其固化速度慢、粘接强度不够，抗疲劳性能差，施工过程白化导致不耐盐雾等缺点被成倍放大。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂及其制备方法，使用该环氧固化剂的环氧胶粘剂具有优异的耐酸、耐盐、耐高温性能，同时具有优异的塑料(abs/pp)粘接性。

2、一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，由以下质量份数的组分制备得到：

3、

4、作为优选，所述脂环胺为5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺、甲基环己二甲胺和n-环己基1,3丙二胺的混合物。

5、其中，5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺(atcm)的结构式为：

6、

7、n-环己基1,3丙二胺(chapa)的结构式为：

8、

9、作为进一步优选，脂环胺的各原料组成为：

10、

11、作为更进一步优选，脂环胺的各原料组成为：

12、

13、进一步地，脂环胺的各原料组成为：

14、

15、作为进一步优选，所述甲基环己二甲胺为甲基2,4-环己二甲胺、甲基2,6环己二甲胺、甲基3,5-环己二甲胺中的一种或多种。

16、更进一步地，甲基环己二甲胺为甲基2,4-环己二甲胺(mbac)，其结构式为：

17、

18、作为优选，所述甲基水杨酸为4-甲基水杨酸、5-甲基水杨酸和6-甲基水杨酸的混合物。

19、作为进一步优选，甲基水杨酸中，4-甲基水杨酸、5-甲基水杨酸和6-甲基水杨酸三者的质量比为(75～85):1:(3～8)。更进一步优选为80:1:5。

20、作为优选，所述活性稀释剂为苄醇、α-苯乙醇、3-甲基苯甲醇、2-甲氧基苯甲醇中的一种或多种。

21、作为进一步优选，活性稀释剂为苄醇、3-甲基苯甲醇、2-甲氧基苯甲醇的混合物。

22、作为更进一步优选，以活性稀释剂总质量份数为100份计，苄醇的含量为45～55份、3-甲基苯甲醇的含量为20～30份、2-甲氧基苯甲醇的含量为20～30份。

23、作为优选，所述环氧改性剂为环氧化苯乙烯、c10-14烷基缩水甘油醚、双酚a环氧树脂、苯基缩水甘油醚、邻甲氧环己基缩水甘油醚中的一种或多种。

24、作为进一步优选，所述环氧改性剂为双酚a环氧树脂、苯基缩水甘油醚、邻甲氧环己基缩水甘油醚的混合物。

25、作为更进一步优选，以环氧改性剂总质量份数为100份计，双酚a环氧树脂的含量为55～65份、苯基缩水甘油醚的含量为5～15份、邻甲氧环己基缩水甘油醚的含量为25～35份。

26、本发明还提供一种上述任一项所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

27、(1)将5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺、甲基环己二甲胺和n-环己基1,3丙二胺投入反应釜中，加热搅拌，得到脂环胺；

28、(2)向脂环胺中加入活性稀释剂和甲基水杨酸，搅拌均匀，反应得混合物；

29、(3)将环氧改性剂加入至混合物中进行反应，反应结束后，抽真空脱泡，过滤得所述储能电池用改性脂环胺环氧固化剂。

30、作为优选，步骤(1)中，搅拌转速为5～15hz，设定加热温度为60～70℃，搅拌时间为20～50min。作为进一步优选，步骤(1)中，搅拌转速为15hz，设定加热温度为65℃，搅拌时间为45min。

31、作为优选，步骤(2)中，搅拌转速为5～15hz，搅拌温度为60～70℃，搅拌时间为25～35min。作为进一步优选步骤(2)中，搅拌转速为10hz，搅拌温度为65℃，搅拌时间为30min。

32、作为优选，活性稀释剂和甲基水杨酸的添加控制为匀速。

33、作为优选，步骤(3)中，抽真空脱泡时间为25～35min，真空压力为0.08～0.1mpa。作为进一步优选，抽真空脱泡时间为30min，真空压力为0.092mpa。

34、作为优选，步骤(3)的具体操作为：

35、在搅拌状态下，将环氧改性剂以滴加的方式添加至混合物中，滴加完毕后进行保温反应；后抽真空脱泡，过滤即得所述储能电池用改性脂环胺环氧固化剂。

36、作为进一步优选，环氧改性剂的滴加时间为55～65min，搅拌转速为10～15hz，温度为55～65℃。更进一步优选为，环氧改性剂的滴加时间为60min，搅拌转速为15hz，温度为60℃。

37、作为进一步优选，保温反应时间为25～35min，温度为55～65℃。更进一步优选为，保温反应时间为30min，温度为60℃。

38、本发明的改性脂环胺环氧固化剂，显著提高环氧胶粘剂的可操作性，可以显著降低空气中吸收二氧化碳的析出盐以及低温下的结晶性，在配方混合使用过程表面无白化。使用本发明的固化剂制得的环氧胶粘剂对abs/pp附着力、固化物(固化后的环氧胶粘剂)的耐温性显著提升，并且具有更优异的耐盐雾、耐酸碱、耐老化性能；且本发明的改性脂环胺环氧固化剂粘度、配比适中，被大量应用于动力电池灌封以及继电器等电子灌封、复合材料和风电浇注修补合模。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

40、本发明的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂为无色至淡黄透明，和环氧树脂混合固化后表面平整锃亮、表面光滑无气泡，将其和环氧树脂调配灌封胶用于储能电池槽盖底部以及极柱部分的封装，固化后具有优异的耐酸性、耐盐雾、优异的塑料粘接性、耐高温好等优点，常温或中温70℃固化，固化速度快，放热量低，不会因放热过大而引起过热反应，影响固化物性能，固化时间短，30分钟内可达到90％以上的固化效果。

技术特征：

1.一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，由以下质量份数的组分制备得到：

2.根据权利要求1所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，所述脂环胺为5-氨基-1,3,3-三甲基环己甲胺、甲基环己二甲胺和n-环己基1,3丙二胺的混合物。

3.根据权利要求2所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，脂环胺的各原料组成为：

4.根据权利要求2所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，所述甲基环己二甲胺为甲基2,4-环己二甲胺、甲基2,6环己二甲胺、甲基3,5-环己二甲胺中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，所述甲基水杨酸为4-甲基水杨酸、5-甲基水杨酸和6-甲基水杨酸的混合物。

6.根据权利要求1所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，所述活性稀释剂为苄醇、α-苯乙醇、3-甲基苯甲醇、2-甲氧基苯甲醇中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，其特征在于，所述环氧改性剂为环氧化苯乙烯、c10-14烷基缩水甘油醚、双酚a环氧树脂、苯基缩水甘油醚、邻甲氧环己基缩水甘油醚中的一种或多种。

8.一种如权利要求1～7中任一项所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，搅拌转速为5～15hz，设定加热温度为60～70℃，搅拌时间为20～50min；

10.根据权利要求8所述的储能电池用改性脂环胺环氧固化剂的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体操作为：

技术总结
本发明提供一种储能电池用改性脂环胺环氧固化剂，由以下质量份数的组分制备得到：改性脂环胺45～60份；甲基水杨酸2～5份；环氧改性13～19份；活性稀释剂15～30份；上述各组分的质量份数之和为100份。本发明的改性脂环胺环氧固化剂，显著提高环氧胶粘剂的可操作性，可以显著降低空气中吸收二氧化碳的析出盐以及低温下的结晶性。使用本发明的固化剂制得的环氧胶粘剂对ABS/PP附着力、固化物(固化后的环氧胶粘剂)的耐温性显著提升，并且具有更优异的耐盐雾、耐酸碱、耐老化性能；且本发明的改性脂环胺环氧固化剂粘度、配比适中，被大量应用于动力电池灌封以及继电器等电子灌封、复合材料和风电浇注修补合模。

技术研发人员：沈良,王保玉,王猛,乐欣如
受保护的技术使用者：杭州得力科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27