一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法技术

本发明专利技术公开了一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法，其包括以下步骤：（1）制备表面改性竹纤维；（2）制备改性氢氧化铝；（3）制备改性沸石粉；（4）注塑成型。本发明专利技术在对塑壳材料配方进行优化改进的基础上，同时优化了注塑成型工艺参数，采用注塑机直接注塑成型工艺得到壳体，工艺步骤简单，可操作性强，能耗低，生产效率高，适合工业化生产，制得的塑壳环保，生产成本低，阻燃且机械性能与耐候性优良。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铅酸蓄电池制造
，尤其是涉及一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法。
技术介绍
铅酸蓄电池经过150余年的发展,技术成熟，成本低廉，性能优异，被广泛用于交通、通信、电力、军事、航海、航空等众多经济领域，成为了一种不可缺少的重要化学电源。电池壳作为铅酸蓄电池三大件之一，它用于承载极板、隔板、电解液等所有的组成物质，要求具有较好的耐酸碱性、高强度和良好的加工性。目前的铅酸蓄电池壳体通常以ABS树脂为主要原料经注塑成型而得到，但常用ABS树脂阻燃性能较差，存在一定安全隐患，且耐候性能与机械性能较差，在储存、加工成型过程及使用过程中随时间而发生结构变化，出现力学性能劣化、材料变硬发脆等问题，同时由于ABS树脂的吸湿性和对水分的敏感性较大，很难对其充分干燥，因此极易导致产品表面出现水花银丝纹现象，而目前为保证ABS树脂能充分干燥，通常采用提高干燥温度或者干燥时间的方式，这样或导致能耗高，或导致生产效率大大降低。
技术实现思路
本专利技术是为了解决现有技术的铅酸蓄电池所存在的上述问题，提供了一种工艺步骤简单，可操作性强，能耗低，生产效率高，适合工业化生产的铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法，制得的塑壳环保，生产成本低，阻燃且机械性能与耐候性优良。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术的一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法，包括以下步骤：（1）制备表面改性竹纤维：将竹纤维加入氯磺酸中，加热至80~100℃溶胀1~3h，冷却，过滤，将过滤物用水洗至pH呈中性，真空干燥，再加入浸润剂中进行浸泡30~60min后于95~105℃下烘干，即得表面改性竹纤维，待用。氯磺酸能使竹纤维集束充分溶胀，使其分散，有利于改善其分散性，便于浸润剂充分、均匀浸润；浸润剂可使得烘干后的竹纤维表面能形成一层保护膜，避免材料在注塑成型时损伤，尽量保证竹纤维的保留长度，另外，经浸泡过的竹纤维表面粗糙度也变大，与树脂之间形成较多的化学键，增加与树脂之间的摩擦系数，从而使界面剪切强度增加，提高了韧性。（2）制备改性氢氧化铝：先将氢氧化铝分散于水中配制成质量百分浓度5~10%的分散液，搅拌加热至70~80℃后，将为氢氧化铝质量10~15%的三聚氰胺加入分散液中加拌均匀，得反应液；再按三聚氰胺与甲醛物质的量比1：2~3，将甲醛溶液滴加至反应液中恒温反应4~8h，将反应物过滤、洗涤、干燥后，得改性氢氧化铝，待用。通过三聚氰胺与甲醛交联可在氢氧化铝表面形成一层薄膜，既能提高氢氧化铝的热稳定性，更能使氢氧化铝与树脂基体间的界面结合强度大大提高，且分散性能也更为优异。（3）制备改性沸石粉：将沸石粉于300~500℃温度下煅烧30~60min，冷却后浸于质量浓度为5~10%的硝酸溶液中超声处理30~40min，过滤后再将沸石粉置于改性剂中超声处理30~60min，在70~80℃下烘干即得改性沸石粉，待用。（4）注塑成型：按40~50份ABS树脂，20~30份PVC树脂，5~10份表面改性竹纤维，5~10份改性氢氧化铝，5~10份氯化聚乙烯，1~3份润滑剂，3~5份改性沸石粉，0.5~1份抗氧剂AT-10，0.1~0.5份抗氧剂1078，0.5~1份二丁基锡二月桂酸酯的重量份配比称取各组分后，将ABS树脂和PVC树脂置于无水乙醇中浸泡并搅拌5~10min，烘干，将各组分混合均匀后加入注塑机注塑成型，最后经检验合格即得铅酸蓄电池抗老化塑壳。本专利技术对塑壳材料的配方进行优化改进，在ABS树脂中加入定量PVC树脂，通过两者材料协同作用，并辅以抗氧剂AT-10、抗氧剂1078及二丁基锡二月桂酸酯组成的耐热氧稳定体系，使得塑壳的耐候性得到大幅度提高，有效解决了壳体耐候性能差、易老化变脆发黄的问题，并同时能提高材料的机械性能，二丁基锡二月桂酸酯除了作为光热稳定剂，使材料具有优良的光稳定性和透明性的作用外，其另一作用是能提高整个材料体系的熔融粘度，即改善加工流动性，解决因加入表面改性竹纤维、氢氧化铝及改性沸石粉后造成整体材料加工流动性降低不利于塑壳成型的问题；氢氧化铝为一种廉价的阻燃剂，在阻燃材料中广泛应用，但是其需要较大的添加量（通常需要20%以上）才具有阻燃作用，同时其与ABS树脂、PVC树脂兼容性差，且在材料中分散性差，本专利技术中采用改性氢氧化铝作为阻燃剂，阻燃性能优异，热稳定性良好，且分散性好，与材料体系间的界面结合性得到提高；采用改性沸石粉作为阻燃促进剂，改性沸石粉能有选择的吸附、透过粒子，能够有效提高改性氢氧化铝的阻燃效率，同时改性沸石粉能作为载体吸附抗氧剂AT-10及抗氧剂1078，使抗氧剂AT-10及抗氧剂1078均匀分散于材料之中，并使其长久发挥作用，采用改性氢氧化铝和改性沸石粉作为阻燃体系，可大大减少改性氢氧化铝的使用量，阻燃效果好；表面改性竹纤维与树脂基体间有较好的相容性，能大大提高树脂基体的机械性能和耐热性；本专利技术中将ABS树脂和PVC树脂置于无水乙醇中浸泡并搅拌5~10min烘干，利用乙醇的易挥发特性使ABS树脂和PVC树脂表面的水分能充分去除，彻底解决了产品表面易出现水花银丝纹现象的问题，操作简便，且能耗低，在对塑壳材料配方进行优化改进的基础上，采用注塑机直接注塑成型工艺得到壳体，工艺步骤简单，可操作性强，生产效率高。作为优选，步骤（1）中，所述浸润剂由以下质量百分比的组分制成：40~50%聚四氟乙烯分散乳液，0.1~0.2%季铵盐，0.3~0.5%硬脂酸聚氧乙烯酯，0.1~0.3%硅烷偶联剂KH-550，1~3%纳米氮化硅，余量为水。本专利技术中的浸润剂是关键点，聚四氟乙烯分散乳液为主成膜剂，硬脂酸聚氧乙烯酯为辅成膜剂，季铵盐为抗静电剂，硅烷偶联剂KH-550为分散、乳化剂，能使纳米氮化硅均匀分散，纳米氮化硅具有优异的散热性能，可提高散热性，并可附着于膜表面可增加竹纤维的比表面积，增加竹纤维与树脂基体的接触面积，提高两者的结合强度，有利于提高塑壳力学性能，最重要的是塑壳受力时纳米氮化硅粒子与基体之间产生微裂纹，可吸收外界能量，同时纳米氮化硅起到应力集中点的作用，使纳米氮化硅周围树脂发生大的塑性变形而吸收冲击能，从而达到增韧的效果，有利于提高机械性能。作为优选，步骤（3）中，所述改性剂由以下质量百分比的组分组成：3~5%聚氧化乙烯，0.1~0.5%硅烷偶联剂KH-550，余量为水。作为优选，步骤（4）中，所述润滑剂为乙撑双硬脂酰胺、硬脂酸镁、硬脂酸锌及聚乙烯蜡中的一种或多种。作为优选，步骤（4）中，注塑成型的具体步骤为：注塑→成型→保压→脱模→冷却。作为优选，注塑料桶温度为220~230℃；成型模具温度为50~60℃；保压压力75~85MPa，保压时间5~7s。因此，本专利技术具有如下有益效果：（1）在ABS树脂中加入定量PVC树脂，通过两者材料协同作用，并辅以抗氧剂AT-10、抗氧剂1078及二丁基锡二月桂酸酯组成的耐热氧稳定体系，使得塑壳的耐候性得到大幅度提高，有效解决了壳体耐候性能差、易老化变脆发黄的问题；（2）添加了二丁基锡二月桂酸酯，解决因加入表面改性竹纤维、氢氧化铝及改性沸石粉后造成整体材料加工流动性降低不利于塑壳成型的问题；（3）采用改性氢氧化铝和改性沸石粉作为阻燃体系，可大大减少改性氢氧化铝的使用量，阻燃效果好；（4）在对塑壳材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备表面改性竹纤维：将竹纤维加入氯磺酸中，加热至80~100℃溶胀1~3h，冷却，过滤，将过滤物用水洗至pH呈中性，真空干燥，再加入浸润剂中进行浸泡30~60min后于95~105℃下烘干，即得表面改性竹纤维，待用；（2）制备改性氢氧化铝：先将氢氧化铝分散于水中配制成质量百分浓度5~10%的分散液，搅拌加热至70~80℃后，将为氢氧化铝质量10~15%的三聚氰胺加入分散液中加拌均匀，得反应液；再按三聚氰胺与甲醛物质的量比1：2~3，将甲醛溶液滴加至反应液中恒温反应4~8h，将反应物过滤、洗涤、干燥后，得改性氢氧化铝，待用；（3）制备改性沸石粉：将沸石粉于300~500℃温度下煅烧30~60min，冷却后浸于质量浓度为5~10%的硝酸溶液中超声处理30~40min，过滤后再将沸石粉置于改性剂中超声处理30~60min，在70~80℃下烘干即得改性沸石粉，待用；（4）注塑成型：按40~50份ABS树脂，20~30份PVC树脂，5~10份表面改性竹纤维，5~10份改性氢氧化铝，5~10份氯化聚乙烯，1~3份润滑剂，3~5份改性沸石粉，0.5~1份抗氧剂AT‑10，0.1~0.5份抗氧剂1078，0.5~1份二丁基锡二月桂酸酯的重量份配比称取各组分后，将ABS树脂和PVC树脂置于无水乙醇中浸泡并搅拌5~10min，烘干，将各组分混合均匀后加入注塑机注塑成型，最后经检验合格即得铅酸蓄电池抗老化塑壳。...

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池抗老化塑壳制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）制备表面改性竹纤维：将竹纤维加入氯磺酸中，加热至80~100℃溶胀1~3h，冷却，过滤，将过滤物用水洗至pH呈中性，真空干燥，再加入浸润剂中进行浸泡30~60min后于95~105℃下烘干，即得表面改性竹纤维，待用；（2）制备改性氢氧化铝：先将氢氧化铝分散于水中配制成质量百分浓度5~10%的分散液，搅拌加热至70~80℃后，将为氢氧化铝质量10~15%的三聚氰胺加入分散液中加拌均匀，得反应液；再按三聚氰胺与甲醛物质的量比1：2~3，将甲醛溶液滴加至反应液中恒温反应4~8h，将反应物过滤、洗涤、干燥后，得改性氢氧化铝，待用；（3）制备改性沸石粉：将沸石粉于300~500℃温度下煅烧30~60min，冷却后浸于质量浓度为5~10%的硝酸溶液中超声处理30~40min，过滤后再将沸石粉置于改性剂中超声处理30~60min，在70~80℃下烘干即得改性沸石粉，待用；（4）注塑成型：按40~50份ABS树脂，20~30份PVC树脂，5~10份表面改性竹纤维，5~10份改性氢氧化铝，5~10份氯化聚乙烯，1~3份润滑剂，3~5份改性沸石粉，0.5~1份抗氧剂AT-10，0.1~0.5份抗氧剂1078，0.5~1份二丁基锡二月桂酸酯的重...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘进泉，章维华，王祥鑫，王斌，应志超，
申请(专利权)人：浙江畅通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33