一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用与流程

本发明涉及锂离子电池用铝塑膜，尤其涉及一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、软包锂电池广泛应用于3c和动力储能领域。现有铝塑膜主要由透明的流延聚丙烯薄膜、透明的聚酰胺纤维、透明的胶黏剂和铝箔组成，因而从外观上，铝塑膜显现出来的是铝箔本身的颜色，故印刷在铝塑膜表面的表征产品信息的文字颜色如为白色及其他浅色系时，其外观突显性较差，使得铝塑膜的外观设计不够丰富。为了兼顾铝塑膜产品文字凸显性及文字颜色多变性，黑色铝塑膜应运而生。

2、目前，锂离子电池用黑色铝塑膜主要采用在尼龙层印刷油墨进行着色，印刷油墨涂层与聚合物涂层难以实现强的粘接效果，反而降低了尼龙层与铝箔的粘接强度，并且耐高温和耐水煮性能较差。中国专利cn 114551885 a公开了一种黑色胶黏剂，通过在粘胶剂中引入炭黑来实现黑色的效果，但炭黑始终是以无机固体颗粒的形式在粘胶剂体系中存在，对上色的均匀度及胶粘剂粘接强度都有较大的影响，并且炭黑色浆制备流程复杂，工艺控制难度高。中国专利cn 106003918a公布了一种黑色铝塑膜的制备方法，通过将黑色母粒与聚酰胺共流延制备得到黑色尼龙膜从而制备黑色铝塑膜，此方法工艺难度与成本过高，产品性能与一致性难以得到保证，目前市场上还未出现成熟产品。

3、因此，在保证铝塑膜性能的同时赋予铝塑膜外层色彩并且降低生产成本是本领域技术人员一直致力于研究的主要方向之一。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂及其制备方法和应用，可实现在保证锂离子电池铝塑膜原有性能的同时降低生产成本与施工难度，提升经济效益。

2、为实现上述目的，本发明提供一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂，按重量份数计，包括：

3、

4、其中，所述有机蓝黑色浆是通过将分子级有机染料溶解于第二有机溶剂中制得，所述分子级有机染料为吖嗪类衍生物。

5、与现有技术相比，本发明的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，采用分子级有机颜料进行着色，因其与胶黏剂体系具备极佳的相容性，使得颜料无需专业的分散设备即可均匀溶解在粘胶剂体系中，解决了无机着色剂配置复杂、难保存的问题，并且不会影响到粘胶剂的性能。

6、在一些实施例中，所述分子级有机染料与所述第二有机溶剂的重量比为1-5:5。作为示例地，所述分子级有机染料与所述第二有机溶剂的重量比可为但不限于1:5、2:5、3:5、4:5、5:5。分子级有机染料加入量以及种类不同，呈现的颜色也不同，可根据需要呈现的颜色调整比例。

7、在一些实施例中，所述吖嗪类衍生物选自溶剂黑1、溶剂黑3、溶剂黑5、溶剂黑7、溶剂黑17、溶剂黑27中的至少一种。

8、在一些实施例中，所述多元醇选自聚醚、聚酯或聚烯烃且官能度为2-3的多元醇。

9、在一些实施例中，所述异氰酸酯固化剂选自脂肪族固化剂或芳香族异氰酸酯预聚物固化剂。

10、在一些实施例中，所述异氰酸酯固化剂选自六亚甲基二异氰酸酯预聚物、异佛尔酮二异氰酸酯预聚物、二苯基甲烷二异氰酸酯预聚物或甲苯二异氰酸酯预聚物中的至少一种。

11、在一些实施例中，所述第一有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲苯中的至少一种。

12、在一些实施例中，所述第二有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲苯中的至少一种。

13、相应地，本发明还提供一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂的制备方法，包括步骤：

14、(1)将一种或多种分子级有机染料融入第二有机溶剂中，根据所需颜色稀释至预设浓度，得到有机蓝黑色浆；

15、(2)按配方称取有机蓝黑色浆、多元醇、固化剂和第一有机溶剂，搅拌混合，得到蓝黑色聚氨酯粘胶剂。

16、相应地，本发明还提供一种上述蓝黑色聚氨酯胶黏剂的制备方法制得的蓝黑色聚氨酯胶黏剂或上述蓝黑色聚氨酯胶黏剂在锂电池铝塑膜中的应用。

17、在一些实施例中，从上至下，锂电池铝塑膜包括尼龙层、铝箔层以及聚丙烯层，将该蓝黑色粘胶剂用于尼龙层和铝箔层之间的粘接，制备得到锂电池铝塑膜，称之为锂电池蓝黑色铝塑膜，外观着色均匀典雅，具备良好的修饰及防伪效果，解决了传统无机黑色粘胶剂上色铝塑膜生产工艺控制困难以及剥离强度低、不耐高温高湿及水煮的问题。

18、在一些实施例中，将蓝黑色聚氨酯粘胶剂通过凹版涂布在铝箔/聚丙烯半成品上，通过烘箱烘干后将尼龙膜与铝箔通过热压合的方式结合在一起，再进行熟化处理。涂布量为5-11g/m2，烘干温度为100-130℃，热压合温度为80-100℃，压力为0.05-0.08mpa，熟化温度为55°-70°，熟化时间为1-7天，制备得到铝塑膜成品。

19、本发明的有益效果有：

20、(1)本发明的蓝黑色聚氨酯胶黏剂选用分子级有机染料对聚氨酯胶粘剂进行着色，有机染料能够完全溶解在聚氨酯胶粘剂体系中，配置过程简单，无需再添加额外的分散助剂，也无需专业的分散设备对其进行分散；

21、(2)分子级染料完全溶解在粘胶剂体系中，彻底解决了传统黑色胶粘剂中添加无机炭黑导致的相容性问题，保证产品性能的可靠性与一致性；

22、(3)分子级有机染料的耐高温性能良好，其分解温度在250°以上，远高于铝塑膜正常使用温度，以蓝黑色聚氨酯胶粘剂替代黑色印刷膜不仅可以提升成品蓝黑色铝塑膜的耐温耐湿性能，同时生产过程方便简单，显著提升产品制备过程中的经济效益。

技术特征：

1.一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，按重量份数计，包括：

2.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述分子级有机染料与所述第二有机溶剂的重量比为1-5:5。

3.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述吖嗪类衍生物选自溶剂黑1、溶剂黑3、溶剂黑5、溶剂黑7、溶剂黑17、溶剂黑27中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述多元醇选自聚醚、聚酯或聚烯烃且官能度为2-3的多元醇。

5.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述固化剂选自脂肪族固化剂或芳香族异氰酸酯预聚物固化剂。

6.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述第一有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲苯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述第二有机溶剂选自乙酸乙酯、丙酮、丁酮、甲苯中的至少一种。

8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括步骤：

9.一种根据权利要求8所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂的制备方法制得的蓝黑色聚氨酯胶黏剂或根据权利要求1-7任意一项所述的蓝黑色聚氨酯胶黏剂在锂电池铝塑膜中的应用。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，将所述蓝黑色粘胶剂用于尼龙层和铝箔层之间的粘接。

技术总结
本发明提供一种蓝黑色聚氨酯胶黏剂及其制备方法，按重量份数计，该蓝黑色聚氨酯胶黏剂包括10‑20份的有机蓝黑色浆、100份的多元醇、10‑20份的固化剂、50‑100份的第一有机溶剂，有机蓝黑色浆是通过将分子级有机染料溶解于第二有机溶剂中制得，分子级有机染料为吖嗪类衍生物。采用蓝黑色聚氨酯胶黏剂可实现在保证锂离子电池铝塑膜原有性能的同时降低生产成本与施工难度，提升经济效益。本发明还提供蓝黑色聚氨酯胶黏剂在锂电池铝塑膜中的应用，将该蓝黑色粘胶剂用于尼龙层和铝箔层之间的粘接，得到锂电池铝塑膜，外观着色均匀典雅，具备良好的修饰及防伪效果，解决传统无机黑色粘胶剂上色铝塑膜生产工艺控制困难以及剥离强度低、不耐高温高湿及水煮的问题。

技术研发人员：杜懿霖,袁功道,胡湘,莫丽丽
受保护的技术使用者：江西省盛纬材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13