一种适用于铝塑膜铝箔处理的钝化液制造技术

本发明专利技术涉及一种铝塑膜铝箔处理的钝化液，其组成为：蒸馏水100重量份、磷酸或磷酸化合物0.1～5.0重量份、三价铬化合物0.2～8.0重量份、锆化合物0.01～2.0重量份、氟化物0.01～8.0重量份、丙烯酸树脂0.1～30份重量份、交联剂0.01～6.0重量份、助剂0～1.0重量份、pH调节剂若干。8021铝箔经本发明专利技术提供的钝化液处理后，其具有优异的耐腐蚀性，与CPP用改性聚烯烃基胶水结合后，具有优异的结合力、耐电解液和耐水性能。

A passivation solution for aluminum foil processing

The present invention relates to a passivation solution for aluminium foil treatment with aluminium plastic film. The passivation solution consists of distilled water 100 parts by weight, phosphoric acid or phosphoric acid compound 0.1-5.0 parts by weight, trivalent chromium compound 0.2-8.0 parts by weight, zirconium compound 0.01-2.0 parts by weight, fluoride 0.01-8.0 parts by weight, acrylic resin 0.1-30 parts by weight, crosslinking agent 0.01-8.0 parts by weight. 6 weight, auxiliary 0 to 1 weight, pH regulator. The 8021 aluminium foil has excellent corrosion resistance after being treated with passivation solution provided by the invention, and has excellent adhesion, electrolyte resistance and water resistance when combined with modified polyolefin-based glue for CPP.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于铝塑膜铝箔处理的钝化液
本专利技术属于铝箔表面处理
，具体涉及一种适用于铝塑膜铝箔表面钝化的处理液及应用。
技术介绍
近年来，作为用于电脑、手机、摄像机、电动汽车等的锂电池，为实现其超薄化、小型化，国内外已进行大量相关研究与报道。铝塑膜作为锂电池的包装材料，其包装电解液的长期有效性为决定锂电池性能好坏的一项重要因素。由于锂电池所用电解质溶液中含有碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙基甲基酯等具有强渗透性、强极性物质，当这些物质通过铝塑膜热封层时，会溶解、溶胀胶联剂并与其反应，从而使铝箔与热封层之间的层压强度降低而脱层，最终导致电解液渗漏问题；同时，电解液中的六氟磷酸锂、六氟硼酸锂等与水可进行水解反应而生成氢氟酸，当水从密封端面进入与电解质接触时，产生的氢氟酸随电解质溶剂渗透到铝箔层，会很快腐蚀铝箔，导致铝箔与热封层脱层，并将铝箔腐蚀穿孔，最终破坏整个包装。为解决这些问题，并赋予锂电池包装膜具有更高的耐电解液性、耐水性、耐氢氟酸性，最有效的方法是对铝箔进行表面处理。常用的方法有勃姆石处理(沸水处理)、锆钛转化膜处理、稀土金属盐处理、铬酸盐处理、三价铬钝化处理等。其中勃姆石处理能增加铝箔与热封层之间的结合力，但耐腐蚀性、耐电解液性能不好，锆钛转化膜处理、稀土金属盐处理可增加铝箔与热封层之间的结合力和铝箔的耐腐蚀性，但耐电解液效果不是很理想。铬酸盐处理可增加铝箔与热封层之间的结合力，同时耐腐蚀效果很好，但其含有强致癌的六价铬金属盐，不仅污染环境，而且危害人体健康，现已完全被三价铬钝化处理替代。目前国内外报道的三价铬钝化处理是以三价铬化合物为主要成分的处理方法，其不含有机物，处理后表面形成的转化膜不含有羧基、羟基等极性基团，与热封层之间的结合力不是很强、耐电解液性能不好。因此，开发一种高结合力、高耐腐蚀、高耐电解液、高耐水性能的铝塑膜铝箔处理方法具有非常重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高结合力、高耐腐蚀、高耐电解液、高耐水、经济、环保、工艺简单的铝塑膜铝箔钝化液。本专利技术的铝塑膜铝箔钝化液，其组成为：所述磷酸化合物为焦磷酸、多聚磷酸，以及其碱金属盐与铵盐中的一种或几种。所述三价铬化合物为硝酸铬、硫酸铬、三氯化铬、醋酸铬中的一种或几种。所述锆化合物为氟锆酸钾、氟锆酸、氟锆酸钠、氟锆酸铵、硝酸锆中的一种或几种。所述氟化物为氟化铵、氟化氢铵、氟化钠、氟化钾、氟硼酸钠、氟硅酸钠中的一种或几种。所述丙烯酸树脂为水分散性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂中的一种或几种。所述交联剂为硅烷偶联剂、噁唑啉基团交联剂、异氰酸酯类交联剂的一种或几种。所述助剂为流平剂、消泡剂中的一种或几种。所述pH调节剂为硝酸、磷酸、盐酸、硫酸、醋酸中的一种或几种。所述钝化液pH为0.5～5.0。一种铝塑膜铝箔的处理方法，其特征在于，采取涂布钝化方式对铝箔进行处理，所述方法为：配制好所述钝化液后，往其中加入乙醇，混合均匀后待用；取经脱脂处理的铝箔，用涂布方式将所述混合液涂覆在铝箔亮面，烘烤，最后将处理后的铝箔用改性聚烯烃基胶水与CPP采用干式层压法覆合、固化，制成铝塑膜铝箔。所述涂布方式为棒涂、凹版涂布、辊涂、逆辊涂布的一种。所述钝化液干膜量为0.001～0.3g/m2。所述烘烤温度为120～250度，烘烤时间为20s～5min。铝塑膜铝箔(8021)经本专利技术提供的钝化液处理后，具有高耐腐蚀性、高结合力、高耐电解液和高耐水性。本专利技术的有益效果是：本专利技术铝塑膜铝箔处理的钝化液是一种高结合力、高耐腐蚀、高耐电解液、高耐水的钝化液，其材料经济、环保不污染环境，不会危害人体健康。铝塑膜铝箔的处理工艺简单，经所述钝化液处理的铝塑膜铝箔与热封层之间的层压强度高，不会脱层，具有耐腐蚀，高耐电解液，高耐水性能，其包装电池后电解液不会渗漏。具体实施方式本专利技术的铝塑膜铝箔钝化液，其组成为：作为本专利技术的磷酸或磷酸化合物，可选为磷酸，或者可选为焦磷酸、多聚磷酸，以及其碱金属盐与铵盐中的一种或几种。其中优选为磷酸。磷酸中的羟基可与铝箔表面的羟基反应，脱水生成Al-O-P-键；与丙烯酸树脂中的羟基、羧基脱水生成-P-O-C-键、-P-O-CO-键；与金属离子Cr(III)、Zr(IV)结合生成-P-O-Cr-键、-P-O-Zr-键，从而将钝化层与铝箔紧密结合在一起，以提高其附着力；并在铝箔表面生成一层致密的钝化膜，以提高铝箔的耐腐蚀性能。磷酸含量以0.1～5.0重量份为宜，优选为0.5～1.0重量份。低于0.1重量份，只有少量的Al-O-P-键、-P-O-C-键、-P-O-CO-键、-P-O-Cr-键、-P-O-Zr-键生成，此时，钝化层与铝箔之间的结合力差，易被电解液腐蚀，而导致铝箔与CPP脱层；高于5.0重量份，过量的磷酸与铝反应生成大量磷酸铝，易被电解液中的氟溶解而引起CPP脱层；同时，pH过低，不利于磷酸锆、磷酸铬等沉积物的生成，膜层不够致密，耐蚀性变差。作为本专利技术的三价铬化合物，可选为硝酸铬、硫酸铬、三氯化铬、醋酸铬中的一种或几种，优选为硝酸铬或硫酸铬。三价铬化合物中的Cr(III)不仅可与磷酸中的羟基结合，同时可与丙烯酸树脂中的羟基、羧基反应生成-Cr-O-C-键、-Cr-O-CO-键，从而使钝化膜层更致密，以提高钝化膜层的耐腐蚀性、耐水性和耐溶剂性。三价铬化合物以0.2～8.0重量份为宜，优选为0.5～4.0重量份。低于0.2重量份，钝化膜与铝箔的结合力下降，膜层不够致密，耐腐蚀、耐水性和耐溶剂性变差；高于8.0重量份，钝化膜层中含有大量铬，膜层易发绿，影响铝箔的外观。作为本专利技术的锆化合物，可选为氟锆酸钾、氟锆酸、氟锆酸钠、氟锆酸铵、硝酸锆中的一种或几种，优选为氟锆酸钾。锆化合物不仅可与磷酸中的羟基结合，同时可与丙烯酸树脂中的羟基、羧基反应生成-Zr-O-C-键、-Zr-O-CO-键，从而进一步提高膜层的致密性，以提高钝化膜的耐腐蚀性。锆化合物以0.01～2.0重量份为宜，优选为0.1～1.0重量份。低于0.01重量份，膜层不够致密，耐蚀性不够好；高于2.0重量份，易与磷酸反应生成磷酸锆沉淀，而使钝化液变浑浊。作为本专利技术的氟化物，可选为氟化铵、氟化氢铵、氟化钠、氟化钾、氟硼酸钠、氟硅酸钠中的一种或几种，优选为氟化氢铵。由于本专利技术中的锆化合物易与磷酸反应生成磷酸锆沉淀，因此，需添加含氟化合物，以防止其沉淀。氟化物以0.01～8.0重量份为宜，优选为0.1～2.0重量份。低于0.01重量份，钝化液中易出现磷酸锆沉淀，而使溶液变浑浊；高于8.0重量份，过量的氟离子会加速铝箔的腐蚀，而使铝箔过量腐蚀而变薄。作为本专利技术的丙烯酸树脂，可选为水分散性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂的一种或几种，以水溶性丙烯酸树脂最佳。丙烯酸树脂中含有大量羟基、羧基，可通过与磷酸、硅烷偶联剂反应与铝箔连接在一起，并与经电晕处理的CPP表面的羟基通过改性聚烯烃基胶水连接在一起，从而在CPP与铝箔之间起到架桥作用，以提高铝箔与CPP之间结合力以及耐电解液性能。丙烯酸树脂以0.1～30重量份为宜，优选为2.0～10.0重量份。低于0.1重量份，铝箔与CPP之间生成的化学键过少，经电解液浸泡后，电解液与水反应产生的氢氟酸会直接腐蚀钝化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于铝塑膜铝箔钝化液，其特征在于，包括以下组份：

【技术特征摘要】
1.一种适用于铝塑膜铝箔钝化液，其特征在于，包括以下组份：2.根据权利要求1所述铝塑膜铝箔表面钝化液，其特征在于，所述磷酸化合物为焦磷酸、多聚磷酸，以及其碱金属盐与铵盐中的一种或几种。3.根据权利要求1所述铝塑膜铝箔表面钝化液，其特征在于，所述三价铬化合物为硝酸铬、硫酸铬、三氯化铬、醋酸铬中的一种或几种。4.根据权利要求1所述铝塑膜铝箔表面钝化液，其特征在于，所述锆化合物为氟锆酸钾、氟锆酸、氟锆酸钠、氟锆酸铵、硝酸锆中的一种或几种。5.根据权利要求1所述铝塑膜铝箔表面钝化液，其特征在于，所述氟化物为氟化铵、氟化氢铵、氢氟酸、氟化钠、氟化钾、氟硼酸钠、氟硅酸钠中的一种或几种。6.根据权利要求1所述铝塑膜铝箔表面钝化液，其特征在于，所述丙烯酸树脂为水分散性丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘德龙，王志成，
申请(专利权)人：惠州市百泉河实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44