一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳及其制备方法技术

本发明专利技术涉及铅酸蓄电池塑壳技术领域，解决了铅酸蓄电池塑壳抗氧剂与树脂相容性差，导致抗老化性能差和抗氧化剂容易从树脂中析出的问题，公开了一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳及其制备方法。该铅酸蓄电池抗氧化塑壳，包括重量份配比的下述组分：改性ABS树脂55~60份，改性活性碳纤维10~15份，硬脂酸丁酯润滑剂1~3份，硅烷偶联剂3~6份；铅酸蓄电池抗氧化塑壳的制备方法为先将改性ABS树脂、改性活性碳纤维、硬脂酸丁酯润滑剂和硅烷偶联剂搅拌混合均匀，然后加入注塑机中注塑成型。本发明专利技术铅酸蓄电池塑壳不仅具有较好且持久的抗氧化效果，还具有较高的强度。

A kind of anti-oxidation plastic shell for lead-acid battery and its preparation method

The invention relates to the technical field of lead-acid battery plastic shell, which solves the problem of poor compatibility between antioxidant and resin of lead-acid battery plastic shell, resulting in poor anti-aging performance and easy release of antioxidant from resin, and discloses an antioxidant plastic shell of lead-acid battery and its preparation method. The antioxidant plastic shell of lead-acid battery includes 55-60 parts of modified ABS resin, 10-15 parts of modified activated carbon fiber, 1-3 parts of butyl stearate lubricant and 3-6 parts of silane coupling agent. The preparation method of antioxidant plastic shell of lead-acid battery is to mix the modified ABS resin, modified activated carbon fiber, butyl stearate lubricant and silane coupling agent evenly. Then the injection moulding machine is added to the injection moulding machine. The plastic shell of the lead-acid battery of the invention not only has good and lasting antioxidant effect, but also has high strength.

【技术实现步骤摘要】
一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳及其制备方法
本专利技术涉及铅酸蓄电池塑壳
，尤其是涉及一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳及其制备方法。
技术介绍
铅酸蓄电池经过100多年的发展，相关技术已经成熟，成本也比价低廉，被广泛应用于交通、通讯、电力、军事、航海等众多经济领域，成为一种不可或缺的化学电源。铅酸蓄电池塑壳作为铅酸蓄电池的重要部件，其起到承载极板、隔板和电解液等电池重要部件的作用，要求其具有较好的耐化学腐蚀性能、较高的稳定性、高强度和良好的机械加工性能。中国专利公开号CN106243607公开了一种铅酸蓄电池抗老化塑壳材料，由ABS树脂、PVC树脂、表面改性竹纤维、改性氢氧化铝、氯化聚乙烯、润滑剂、改性沸石、抗氧剂和二丁基锡二月桂酸酯制备而成，此铅酸蓄电池塑壳将抗氧剂与树脂混溶，由于抗氧剂与树脂相容性不佳，导致抗氧剂在树脂中分散不均，抗氧效果较差，另外由于抗氧剂与树脂相容性不佳，铅酸蓄电池长时间使用后抗氧剂会从铅酸蓄电池塑壳中析出，导致铅酸蓄电池塑壳的抗老化性能大大降低，加速铅酸蓄电池的老化。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术抗氧剂与树脂相容性差，导致抗老化性能差和抗氧化剂容易从树脂中析出的问题，提供一种抗老化效果好且持久的铅酸蓄电池塑壳。本专利技术还提供了一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳的制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，包括重量份配比的下述组分：改性ABS树脂55～60份改性活性碳纤维10～15份硬脂酸丁酯润滑剂1～3份硅烷偶联剂3～6份。本专利技术使用改性ABS树脂作为塑壳的主要主要成分，ABS树脂是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有韧性好、易于加工成型的优点，改性活性碳纤维起到对骨架增强的作用，大大提高改性ABS树脂的强度；改性ABS树脂加工成型时，存在聚合物之间的摩擦和熔融聚合物与加工设备表面的摩擦，前者成为内摩擦，后者称为外摩擦，内摩擦会增加聚合物熔融流动粘度，降低其流动性能，严重时会导致材料的过热和老化，外摩擦则使聚合物与加工设备及其它接触材料表面发生粘附，随温度升高，摩擦系数显著增大，所以本专利技术添加硬脂酸丁酯润滑剂来降低改性ABS树脂之间的摩擦和改性ABS树脂与加工设备之间的摩擦作用，从而提高产品的质量和性能；硅烷偶联剂能够增加改性活性碳纤维与树脂之间的相容性，从而是改性然活性碳纤维均匀分散到树脂中。改性ABS树脂的制备方法包括以下步骤：1)聚丁二烯乳胶合成：将丁二烯单体、乳化剂油酸钾皂、引发剂过硫酸钾、分子量调节剂硫醇和去离子水加入聚合釜中，在90～95℃下保温反应15～20h，将反应得到的聚合物乳胶送入脱气槽中减压脱挥发物，回收的丁二烯经压缩冷凝后循环使用，然后将聚合物乳胶陈化4～6天，得到聚丁二烯乳胶；2)ABS树脂合成：将丙烯腈、苯乙烯、改性马齿苋酚类提取物和聚丁二烯乳胶加入到反应釜中，然后加入乳化剂油酸钾皂和引发剂过氧化异丙苯，在90～93℃下保温反应6～10h，将反应得到的ABS乳液通入陈化釜中陈化2～3天，陈化后的ABS乳液通入搅拌槽中，加入浓度为0.1～0.3mol/L稀硫酸凝聚剂，在88～90℃下凝聚3～6h，凝聚后得到悬浮于母液中的ABS颗粒，经过过滤、洗涤、干燥后得到改性ABS树脂。作为优选，所述步骤1)中乳化剂油酸钾皂用量为丁二烯单体质量的1～4％，引发剂过硫酸钾为丁二烯单体质量的0.2～0.5％，分子量调节剂硫醇为丁二烯单体质量的1.5～3％，丁二烯单体质量与去离子水质量比为1:5～10。改性马齿苋酚类提取物是将马齿苋酚类提取物上接上烷基基团，从而改变马齿苋酚类提取物的性能，马齿苋酚类提物是从天然植物中提取的成分，具有较强的抗氧化作用，延缓塑壳的老化，绿色环保；传统的方法是将抗氧剂直接与ABS树脂共混，由于抗氧剂与树脂的相容性差，导致抗氧剂在树脂中分散不均，导致塑壳的抗氧化效果不佳，另外塑壳长时间老化后抗氧剂容易从树脂中析出，导致塑壳的加速老化。本专利技术针对此问题将马齿苋酚类提物在ABS树脂制备过程中接入ABS树脂大分子链中，在ABS树脂分布较为均匀，相对于传统方法能够大幅改善塑壳的抗氧化性能；另外由于化学键的作用，大分子的马齿苋酚类提取物不容易从塑壳中析出，从而使塑壳具有持久的抗氧化性能。也有现有技术通过添加相容剂来提高抗氧剂与树脂的相容性，虽然能够使抗氧剂在树脂中分散均匀，但是会影响聚酯的成型加工性能，额外增加相容剂还增加原料成本，另外并不能阻止塑壳长时间使用后抗氧剂从塑壳中析出。作为优选，所述步骤2)中丙烯腈与苯乙烯的摩尔比为1:1～2，所述丙烯腈质量为聚丁二烯乳胶质量的40～50wt％，所述改性马齿苋酚类提取物质量为聚丁二烯乳胶质量的5～10％。作为优选，所述步骤2)中乳化剂油酸钾皂的添加量为聚丁二烯乳胶质量的1～2％，引发剂过氧化异丙苯的添加量为聚丁二烯乳胶质量的0.3～0.6％，稀硫酸凝聚剂的添加量为聚丁二烯乳胶质量的2～3％。作为优选，所述步骤2)中改性马齿苋酚类提取物的制备方法包括以下步骤：将马齿苋酚类提取物加入到质量分数为65～70％乙醇水溶液中溶解，马齿苋酚类提取物添加量为乙醇水溶液的10～15wt％，然后加入三氯化铝催化剂，三氯化铝催化剂的质量为马齿苋酚类提取物的1～3wt％，搅拌混合均匀，再加入3,4-环氧-1-丁烯，3,4-环氧-1-丁烯与马齿苋酚类提取物的质量比为1:5～8，以80～120r/min搅拌速率在40～50℃下保温反应4～6h，冷却后将反应液进行旋转蒸发和真空干燥得到改性马齿苋酚类提取物。改性马齿苋酚类提取物是在马齿苋酚类提取物上接上烯烃基团，从而参与丙烯腈、苯乙烯和聚丁二烯之间的自由基聚合反应。马齿苋酚类提取物上具有较多的羟基，三氯化铝催化剂能够催化3,4-环氧-1-丁烯的环氧基团开环，与马齿苋酚类提取物上的羟基反应反应，从而将3,4-环氧-1-丁烯上的烯烃基团接枝到马齿苋酚类提取物上。作为优选，所述改性活性碳纤维的制备方法包括以下步骤：将粘胶纤维浸入质量浓度为0.5～5％磷酸氢二钠溶液中，加热至40～45℃，静置4～8h，取出后烘干，在360～370℃下氮气氛围中进行碳化1～2h，冷却后得到活性碳纤维，将活性碳纤维、纳米二氧化硅和聚四氟乙烯纳米颗粒加入水中，超声振荡30～60min，过滤后将活性碳纤维在330～350℃下烧结2～3h，冷却，得到改性活性碳纤维。本专利技术先将粘胶纤维浸入磷酸二氢钠溶液中，然后在氮气氛围中进行高温碳化，磷酸二氢钠能够提高粘胶纤维的收缩率，使柔软的粘胶纤维变硬，从而起到塑壳增强的作用，热收缩后的粘胶纤维表面具有大量的微孔结构，具有较好的吸附作用，本专利技术利用碳化后的粘胶纤维的吸附作用将纳米二氧化硅和聚四氟乙烯纳米颗粒吸附到碳化粘胶纤维的表面，然后在高温的条件下使聚四氟乙烯纳米颗粒熔融，冷却使纳米二氧化硅颗粒通过聚四氟乙烯粘结在碳化粘胶纤维的表面，使碳化粘胶纤维表面的粗糙度增加，不仅增加碳化粘胶纤维的表面积，还增强碳化粘胶纤维与树脂的摩擦作用，从而提高塑壳的强度；另一方面，聚四氟乙烯材料由于具有较好的抗碱和抗酸效果，改性活性碳纤维如果与酸液接触，不会破换改性活化碳纤维微观结构，纳米二氧化硅不会从活化碳纤维上脱落，另外聚四氟乙烯材料增强塑壳的耐酸腐蚀性能。纳米二氧化硅具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，包括重量份配比的下述组分：改性ABS树脂55~60份改性活性碳纤维10~15份硬脂酸丁酯润滑剂1~3份硅烷偶联剂3~6份。

【技术特征摘要】
1.一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，包括重量份配比的下述组分：改性ABS树脂55~60份改性活性碳纤维10~15份硬脂酸丁酯润滑剂1~3份硅烷偶联剂3~6份。2.根据权利要求1所述的一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，所述改性ABS树脂的制备方法包括以下步骤:1）聚丁二烯乳胶合成：将丁二烯单体、乳化剂油酸钾皂、引发剂过硫酸钾、分子量调节剂硫醇和去离子水加入聚合釜中，在90~95℃下保温反应15~20h，将反应得到的聚合物乳胶送入脱气槽中减压脱挥发物，回收的丁二烯经压缩冷凝后循环使用，然后将聚合物乳胶陈化4~6天，得到聚丁二烯乳胶；2）ABS树脂合成：将丙烯腈、苯乙烯、改性马齿苋酚类提取物和聚丁二烯乳胶加入到反应釜中，然后加入乳化剂油酸钾皂和引发剂过氧化异丙苯，在90~93℃下保温反应6~10h，将反应得到的ABS乳液通入陈化釜中陈化2~3天，陈化后的ABS乳液通入搅拌槽中，加入浓度为0.1~0.3mol/L稀硫酸凝聚剂，在88~90℃下凝聚3~6h，凝聚后得到悬浮于母液中的ABS颗粒，经过过滤、洗涤、干燥后得到改性ABS树脂。3.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，所述步骤1）中乳化剂油酸钾皂用量为丁二烯单体质量的1~4%，引发剂过硫酸钾为丁二烯单体质量的0.2~0.5%，分子量调节剂硫醇为丁二烯单体质量的1.5~3%，丁二烯单体质量与去离子水质量比为1:5~10。4.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，所述步骤2）中丙烯腈与苯乙烯的摩尔比为1:1~2，所述丙烯腈质量为聚丁二烯乳胶质量的40~50wt%，所述改性马齿苋酚类提取物质量为聚丁二烯乳胶质量的5~10%。5.根据权利要求2所述的一种铅酸蓄电池抗氧化塑壳，其特征在于，所述步骤2）中乳化剂油酸钾皂的添加量为聚丁二烯乳胶质量的1~2%，引发剂过氧化异丙苯的添加量为聚丁二烯乳胶质量的0.3~0.6%，稀硫酸凝聚剂的添加量...

【专利技术属性】
技术研发人员：佘进泉，王斌，王祥鑫，周朝森，卢哲，
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