一种高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带及其制备方法与流程

本发明属于压敏胶带，具体涉及一种高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带及其制备方法。

背景技术：

1、随着新能源行业的快速发展，方形铝壳电池已经广泛应用于电动汽车、储能系统、航空航天、无人机、物联网等多个领域。其中，最为重要的是电动汽车领域。电动汽车的快速发展和普及，促使电池安全性能不断创新和升级。动力电池电芯蓝膜是以聚酯薄膜为基材，在此基材上涂布专用的溶剂型丙烯酸压敏胶水，通过加热固化，可用于方形铝壳表面保护。传统溶剂型胶水制备的电芯蓝膜具有粘性高，耐穿刺效果好，耐高压击穿效果好等优点。

2、随着ctp、ctc技术发展，对电池系统提出更高的要求，电芯被良好的固定，对安全至关重要。如要求电芯铝壳与保护材料电芯蓝膜间剪切强度超过8mpa从而保证底盘在无模组保护的情况下，具备可靠的工程强度。虽然电芯间通过打结构胶可以保证系统结构稳定，但溶剂型胶水制备的电芯蓝膜与电池铝壳间剪切强度小于2mpa，无法满足安全要求。

3、虽然结构胶的粘接强度高，但结构胶非常软，在结构胶固化形成足够硬度之前需要采取夹持和固定措施，使相对简单的粘接处理变得相当复杂和耗时，且结构胶要达到普通电芯蓝膜的耐电压效果，需要的结构胶量比较大，因此限制了结构胶大范围的应用。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供了一种高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带及其制备方法。与结构胶相比，该压敏型胶带使用方便，能满足形状和几何结构要求，并在粘接之后即刻形成一定的粘接强度，整个粘接过程简洁、快速；可通过uv激活固化，固化后可进一步提高压敏胶带的粘接强度，达到结构粘接的效果。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

3、一种高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带，所述可高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带由下至上依次包括：基膜层、高粘接胶层、离型层；

4、所述高粘接胶层包括以下重量份的原料：紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶50-100份、阳离子光固化物30-80份、偶联剂0.2～5份、紫外光固化阳离子引发剂0.5-5份、增感剂0.1-0.5份、增粘树脂5-15份；

5、所述紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶为选自巴斯夫、石梅化工的紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶、或者经下述方法制备得到的紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶；

6、所述紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶的制备方法包括以下步骤：

7、将粘性单体、内聚单体、改性单体、紫外光交联引发剂、热引发剂、溶剂配制成理论固含量为50％的混合溶液；在75℃时，将1/3的混合溶液在氮气保护下80℃恒温搅拌反应2h，滴加剩余的混合溶液，滴加完成后，继续反应3h，然后去除溶剂，冷却至室温，出料，得到紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶。

8、所述粘性单体选自丙烯酸2乙基己酯、丙烯酸异辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸羟丁酯中的任意一种或多种。

9、所述内聚单体选自甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸羟乙酯、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、乙酸乙烯酯、丙烯酸异冰片酯中的任意一种或多种。

10、所述改性单体选自甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、丙烯酸羟丙酯、衣康酸中的任意一种或多种。

11、所述紫外光交联引发剂用以接枝到丙烯酸酯热熔压敏胶聚合物链段上，以保证丙烯酸酯热熔压敏胶具有可吸收紫外光固化的活性位点，并引发紫外固化反应，提升丙烯酸酯热熔压敏胶的内聚强度。

12、所述紫外光交联引发剂的制备方法包括以下步骤：将六亚甲基二异氰酸酯加入已充满氮气的恒温三口烧瓶中，在60～80℃下，逐滴加入等质量的4-羟基二苯甲酮，待反应体系中-nco含量≤5％后，继续滴加等质量的丙烯酸羟乙酯，反应至反应体系中的nco含量≤0.2％，降温后提纯，得到紫外光交联引发剂。

13、所述热引发剂为aibn。

14、所述溶剂为甲苯、乙酸乙酯中的任意一种或多种。

15、所述粘性单体、内聚单体、改性单体、紫外光交联引发剂、热引发剂的重量比为70～90：5～10：1～5：0.1～1.0：0.1～1.0。

16、所述阳离子光固化物选自氮氧杂环丁烷、乙烯基醚、双酚a环氧树脂、双酚f环氧树脂、脂环族环氧树脂中的任意一种或多种。

17、所述偶联剂选自kh-560、kh-570中的任意一种或多种，其用以提升压敏胶层与基材的附着力。

18、所述紫外光固化阳离子引发剂选自碘鎓盐、硫鎓盐、茂铁盐中任意一种或多种；其用以引发阳离子光固化物进行交联反应。

19、所述增感剂选自樟脑醌、对二甲氨基苯甲酸酯、9,10-二乙氧基蒽、2-异丙基硫杂蒽酮、二苯基酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、1-羟基-环己基-苯基-酮中的任意一种或多种，用以提升紫外光阳离子引发剂的引发效率。

20、所述增粘树脂选自松香树脂和萜烯酚的任意一种或多种，用以提升紫外光固化热熔压敏胶的剥离强度，提升压敏胶的上机操作性。

21、所述基膜层为厚度为50μm的蓝色pet薄膜，其可保证胶带的耐电压击穿和绝缘性。

22、本发明提供的所述高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带的制备方法，包括以下步骤：

23、(1)电晕处理：将基膜进行电晕处理；

24、(2)胶层涂覆：将紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶、紫外光固化阳离子引发剂、偶联剂、阳离子光固化物、增感剂、增粘树脂热熔混合均匀后，涂布在基膜的底涂层；

25、(3)贴合收卷：在涂布机收卷处贴合离型膜，形成可高粘接强度的紫外固化热熔压敏胶带。

26、步骤(2)中，热熔的温度为120～140℃，优选为130℃。

27、步骤(2)中，涂布厚度为50μm。

28、本发明提供的可实现高粘接强度的紫外固化压敏胶带，使用紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶作为胶带的压敏成分，提供压敏性；紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶由于100％固含，无溶剂，生产过程中无三废排放，因此属环保型材料。阳离子光固化物以填料的形式添加在丙烯酸压敏胶中，紫外光照射后紫外光固化阳离子引发剂获得能量，引发阳离子光固化物与紫外固化热熔压敏同时交联固化，提升胶带与铝壳的粘接强度，达到由压敏粘接到结构粘接的效果；使用阳离子固化体系，克服了氧阻聚的缺点，胶层的聚合度得到保证；在阳离子引发体系中，紫外光固化阳离子引发剂对紫外光的吸收波长普遍偏短(200nm-300nm)，led光源下，存在引发剂吸收波长与光源不匹配的情况，增感剂可显著提高引发效率。

29、本发明提供的可高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带制备方法中，通过对pet基膜电晕处理，可显著提高胶层的附着力。

30、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

31、1.本发明提供的高粘接强度的环保型紫外固化热熔压敏胶带，因胶带具有压敏性，在室温条件下可以贴合在铝壳上，解决了结构胶质地软，固化之前需要采取夹持、固定的繁琐工序；

32、2.通过紫外光照射，紫外固化丙烯酸酯热熔压敏胶和阳离子光固化物可同时发生交联固化，提升了胶带与铝壳的剪切强度和拉拔强度，达到了结构粘接的效果，具有可靠的工程粘接强度，显著提升了锂电池的安全性能；