本发明涉及新能源汽车电池中电芯间隔热材料，具体为一种复合型防火隔热材料、制备方法及应用。
背景技术：
1、气凝胶是一种具有全面性能的纳米多孔材料，其独特的结构赋予了它极低的导热系数，高孔隙率以及一系列出色的物理和化学性能。在新能源汽车电池中，气凝胶主要被用作电芯间隔热材料，防止电芯热失控蔓延。
2、现有的二氧化硅气凝胶隔热毡由气凝胶纳米颗粒/纤维复合组成，纳米颗粒与纳米颗粒间、纳米颗粒与纤维间的相互作用很小，使得所制备的材料始终存在气凝胶纳米颗粒易脱落的问题，通常采用绝缘膜封装防止气凝胶掉粉。但现有的气凝胶依然存在隔热性能不足的问题，特别是由于电芯间空间有限，气凝胶材料厚度较薄的情况下，其隔热性能无法满足防止热失控的需求。
技术实现思路
1、为了解决现有气凝胶存在的隔热性能不足的问题，本发明自主研发了一种复合型防火隔热材料，该复合型防火隔热材料能够在空间有限的电芯间实现防止热失控的技术目标。
2、一种复合型防火隔热材料，所述材料的结构包括：隔热结构、第一封装结构和第二封装结构，隔热结构布设在第一封装结构与第二封装结构之间；
3、隔热结构由气凝胶层、第一玻纤毡层和第二玻纤毡层组成，气凝胶层布设在第一玻纤毡层和第二玻纤毡层之间；
4、气凝胶层(1a)由下述重量份的原料通过混合压制成型：80-85份平均粒径0.5-3μm的改性型sio2气凝胶粉、3-10份稳定剂、5-10份粘结剂；
5、其中，改性型sio2气凝胶是利用表面衍生法，通过单甲氧基疏水阻燃型改性剂a和三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的协同作用对湿sio2凝胶实施改性处理制备得到的。
6、优选的，所述第一封装结构由第一粘结层和第一封装层组成，并且第一粘结层与第一玻纤毡层直接接触；
7、所述第二封装结构由第二粘结层和第二封装层组成，并且第二粘结层与第二玻纤毡层直接接触。
8、优选的，所述稳定剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素中的一种；
9、所述粘结剂为丙烯酸乳液、丁腈胶乳、丁苯胶乳、白乳胶中的一种；
10、所述第一玻纤毡层和第二玻纤毡层为玻璃纤维表面毡；
11、所述第一封装层和第二封装层为pe膜、pp膜、pet膜、pi膜中的一种；
12、所述第一粘结层和第二粘结层为环氧树脂胶膜。
13、优选的，所述单甲氧基疏水阻燃型改性剂a的合成方法为：
14、利用碳酸钾和碘化钾协同催化正戊胺的氨基与氯(二甲基)甲氧基硅烷的氯官能团发生取代反应，得到单甲氧基仲胺基单体；
15、通过单甲氧基仲胺基单体、多聚甲醛和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物发生kabachnik-fields反应，并且控制进行反应的单甲氧基仲胺基单体、多聚甲醛和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的物质的量之比为1：(1-1.08)：1，得到单甲氧基疏水阻燃型改性剂a。
16、优选的，所述三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的合成方法为：通过单甲氧基仲胺基单体、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物发生kabachnik-fields反应，并控制进行反应的单甲氧基仲胺基单体、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的物质的量之比为(3.05-3.2)：1：(3.05-3.2)，合成得到三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b。
17、优选的，所述单甲氧基疏水阻燃型改性剂a与三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的质量比为(7-9)：(1-3)。
18、一种复合型防火隔热材料的制备方法，包括以下步骤：
19、将三聚氰胺泡棉铺设在真空平板快速压合机的模腔底部，在三聚氰胺泡棉上铺设第一封装结构的第一封装层，在第一封装层上铺设第一粘结层；
20、在第一粘结层上铺设第一玻纤毡层；
21、将气凝胶层的原料混合搅拌均匀后铺设在第一玻纤毡层上，按照压缩比，设置气凝胶层的厚度；
22、在气凝胶层上铺设第二玻纤毡层，在第二玻纤毡层上铺设第二封装结构的第二粘结层，在第二粘结层上铺设第二封装层；
23、在真空度10-90kpa、压力1-5mpa、温度105-130℃条件下平板压制5-20s成型，得到复合型防火隔热材料。
24、所述复合型防火隔热材料安装于新能源汽车电池中空间有限的电芯间，起到防止热失控的作用。
25、与现有技术相比，本发明具备以下有益的技术效果：
26、本发明通过分子结构设计，利用kabachnik-fields反应，自主合成了单甲氧基疏水阻燃型改性剂a和三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b，利用单甲氧基疏水阻燃型改性剂a和三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的协同作用对湿sio2凝胶实施改性处理，其具体过程为：利用表面衍生法，通过单甲氧基疏水阻燃型改性剂a的水解官能团发生水解反应得到硅羟基官能团，该硅羟基官能团与湿凝胶表面的硅羟基官能团发生缩合反应生成si-o-si键，并且同步通过三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的水解官能团发生水解反应得到硅羟基官能团，该硅羟基官能团与湿凝胶表面的硅羟基官能团发生缩合反应生成si-o-si键，得到改性型sio2气凝胶；
27、将改性型sio2气凝胶粉作为隔热结构中气凝胶层的原料，克服了普通气凝胶粉极易吸湿发生结构塌陷，隔热性能不稳定的弊病，并且据此制备得到复合型防火隔热材料，经实验结果发现：该复合型防火隔热材料的25℃导热系数低至0.019w/(m·k)、隔热温差可达到160℃以上且阻燃等级达到v-0，是一种性能优异的新的复合型防火隔热材料。
1.一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述材料的结构包括：隔热结构(1)、第一封装结构(2)和第二封装结构(3)，隔热结构(1)布设在第一封装结构(2)与第二封装结构(3)之间；
2.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述第一封装结构(2)由第一粘结层(2a)和第一封装层(2b)组成，并且第一粘结层(2a)与第一玻纤毡层(1b)直接接触；
3.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述稳定剂为甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基纤维素中的一种；
4.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述单甲氧基疏水阻燃型改性剂a的化学结构式为：
5.根据权利要求4所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述单甲氧基疏水阻燃型改性剂a的合成方法为：
6.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的化学结构式为：
7.根据权利要求6所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的合成方法为：通过单甲氧基仲胺基单体、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物发生kabachnik-fields反应，并控制进行反应的单甲氧基仲胺基单体、2,4,6-三(4-醛基苯基)-1,3,5-三嗪和9，10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物的物质的量之比为(3.05-3.2)：1：(3.05-3.2)，合成得到三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b。
8.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料，其特征在于，所述单甲氧基疏水阻燃型改性剂a与三(单甲氧基)疏水阻燃型改性剂b的质量比为(7-9)：(1-3)。
9.根据权利要求1所述的一种复合型防火隔热材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求1-8任一项所述的一种复合型防火隔热材料的应用，其特征在于，所述复合型防火隔热材料安装于新能源汽车电池中空间有限的电芯间，起到防止热失控的作用。