一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶及其制备方法与流程

本发明涉及胶黏剂，特别涉及一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶及其制备方法。

背景技术：

1、丙烯酸酯结构胶具有室温快速固化、韧性好、粘接材料广泛等诸多优点，广泛应用于电子电器等行业的结构件粘接。近年来，随着新能源汽车行业以及电力储能行业的快速发展，锂离子电池的技术也在不断快速迭代更新，锂离子电池具有能量密度高、循环寿命长等诸多优点，锂电池除了外部的结构壳体，内部主要结构包括正极、负极、隔膜和电解液。在锂电池组装过程中，正负极耳绝缘部位粘结及电芯终止部位固定往往用到压敏胶带，上述压敏胶带需要具有耐电解液特性。目前传统压敏胶带多采用低分子量聚合物制备，在电解液中长期接触浸泡过程中出现粘接力衰减大，甚至出现脱胶现象。

2、因此，亟需开发一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶替代上述传统的压敏胶带，以克服传统压敏胶带在电解液中长期接触浸泡过程中出现的粘接力衰减大的缺点。

技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶及其制备方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明的第一方面在于提供一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶，包括a组分与b组分；所述a组分按重量份数计包括：甲基丙烯酸1～15份、甲基丙烯酸酯单体30～50份、弹性体增韧剂19～30份、低极性多官丙烯酸酯树脂10～20份、还原剂0.8～2.0份、稳定剂0.05～0.6份；所述b组分按重量份数计包括：增塑剂30～50份、氧化剂25～45份、环氧树脂20～40份、颜料0.1～0.5份。

4、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下技术改进：

5、进一步，所述低极性多官丙烯酸酯树脂具有式(i)所示结构：

6、

7、其中，n1为15-20内的整数，n2为1,2,3；

8、r1具有式(ii)所示结构：

9、

10、采用上述进一步技术方案的技术效果在于：该低极性多官丙烯酸酯树脂在分子链两端各含有一个双键(c＝c)，支链中引入多个双键(c＝c)，大大提高反应活性。

11、进一步，当n2＝1时，r2具有(iii-1)所示结构：

12、-ch2-ch2-ch2-

13、  (iii-1)；

14、当n2＝2时，r2具有(iii-2)所示结构：

15、

16、         

17、当n2＝3时，r2具有(iii-3)所示结构：

18、

19、采用上述进一步技术方案的技术效果在于：当n2取值不同时，即该低极性多官丙烯酸酯树脂的支链中含有的c＝c活性双键的数量不同，从而可以不同程度的提高反应活性；当n2＝1时，与r2相连的结构中含有1个c＝c结构；当n2＝2时，与r2相连的结构中含有2个c＝c结构；当n2＝3时，与r2相连的结构中含有3个c＝c结构。

20、进一步，所述低极性多官丙烯酸酯树脂采用如下步骤制备得到：

21、s1、端羟基聚丁二烯液体橡胶与硫醇化合物的混合物中加入引发剂，在碱性胺催化下发生加成反应，控制反应温度为40-60℃，反应时间为6-8h，得到中间产物；

22、s2、加入异氰酸酯丙烯酸乙酯与中间产物反应，得到所述低极性多官丙烯酸酯树脂。

23、采用上述进一步技术方案的技术效果在于：本发明的低极性多官丙烯酸酯树脂通过选用分子量在2000-4500的端羟基聚丁二烯液体橡胶经过二步法合成而得，其中，s1的迈克尔加成反应步骤使得在端羟基聚丁二烯液体橡胶侧链中引入巯基，s2的反应步骤中加入异氰酸酯丙烯酸乙酯，与s1所得中间产物中的-oh与-sh反应，即得到低极性多官丙烯酸酯树脂产物。其中选用异氰酸酯丙烯酸乙酯的优异之处在于，相对传统聚氨酯丙烯酸酯合成产物分子链两端各含有两个极性的氨酯键而言，本发明中合成产物中每个分子链两端仅含有一个极性的氨酯键，从而可以进一步降低产物的极性，并且产物粘度也可以进一步降低，从而获得更好的工艺操作性。

24、进一步，所述碱性胺催化剂为三乙胺、三丙胺、三丁胺中的一种或几种的组合；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化氢异丙苯中的一种或几种的组合；所述硫醇化合物为1,3-丙二硫醇、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯中的一种或几种的组合。

25、采用上述进一步技术方案的技术效果在于：通过采用不同官能度的硫醇化合物，在与端羟基聚丁二烯液体橡胶后，可最终生成侧链中含有不同结构的低极性多官丙烯酸酯树脂。

26、进一步，所述端羟基聚丁二烯液体橡胶与硫醇化合物的摩尔比为1∶(4～8)，引发剂用量为端羟基聚丁二烯液体橡胶与硫醇化合物的混合物重量的1％～3％；碱性胺催化剂用量为端羟基聚丁二烯液体橡胶与硫醇化合物的混合物重量的0.5％～5％。

27、进一步，当n2＝1时，所述中间产物与异氰酸酯丙烯酸乙酯的摩尔比为1∶(6～10)；当n2＝2时，所述中间产物与异氰酸酯丙烯酸乙酯的摩尔比为1∶(10～18)；当n2＝3时，所述中间产物与异氰酸酯丙烯酸乙酯的摩尔比为1∶(14～26)。

28、进一步，所述甲基丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸四氢呋喃酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯中的一种或两种以上混合；所述弹性体增韧剂为abs、mbs、sbs中的一种或两种以上混合；所述还原剂为四甲基硫脲、n,n-二甲基对甲苯胺、n,n-二羟乙基对甲苯胺、n-甲基-n-羟乙基对甲苯胺、三苯基膦中的一种或两种以上混合；所述稳定剂为硫代二苯胺、对羟基苯甲醚、对叔丁基邻苯二酚、乙二胺四乙酸四钠中的一种或两种以上混合。

29、进一步，所述增塑剂为邻苯二甲酸烷基苄酯；所述氧化剂为过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰或者异丙苯过氧化氢中的一种或任意几种混合物；所述环氧树脂为e51和e44中的至少一种；所述颜料为普鲁士蓝。

30、进一步，所述a组分与b组分的体积比为10:1。

31、本发明的另一方面在于提供上述耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：

32、(1)a组分的制备：按照重量份数加入甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯单体、弹性体增韧剂，高速搅拌1.5h，直至物料为均匀细腻膏状，再依次加入低极性多官丙烯酸酯树脂、还原剂、稳定剂，高速搅拌1h，最后抽真空5min脱泡，出料即可得a组分；

33、(2)b组分的制备：将环氧树脂和增塑剂投入反应釜均匀搅拌0.5h，加入氧化剂低速搅拌1h，再加入颜料低速搅拌1h，最后抽真空5min脱泡，出料即可得b组分；

34、(3)将所述a组分与b组分混合即得所述耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶。

35、进一步，所述高速搅拌的转速为800rpm/min，低速搅拌的转速为400rpm/min。

36、与现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

37、本发明提供了一种耐电解液性能优良的甲基丙烯酸酯结构胶，通过在其组成中加入自合成低极性多官丙烯酸酯树脂并配合其他组分，同时调整各组分的配比，使得合成的甲基丙烯酸酯结构胶除了具有常规丙烯酸酯结构胶固化速度快、粘接强度高的优点外，固化物还具有良好的耐电解液性能。