一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法技术

本发明专利技术提出了一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法，原料分为A组分和B组分，A组分包括聚合物多元醇、植物油多元醇、硅烷偶联剂、热导填料、小分子多元醇和触变剂，B组分包括多异氰酸酯。本发明专利技术制备得到的粘合剂具有良好的导热性能，导热均匀且导热迅速，本发明专利技术制备得到的粘合剂具有良好的粘结强度、力学性能和耐湿热老化能力，可用于锂电池的粘合包装。包装。

【技术实现步骤摘要】
一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及C09J175/04
，具体涉及一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]用于锂电池粘合的粘合剂类型有丁苯橡胶、聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素醚等，近年来也开发出了聚氨酯粘合剂、聚丙烯酸粘合剂等。这些粘合剂虽然具有优异的粘接能力，也具有良好的耐腐蚀等能力，但是这些粘合剂在，锂电池的热量无法及时的传导到外部，容易损坏锂电池。
[0003]中国专利CN111019587A公开了一种双组份聚氨酯粘合剂，通过加入更多重量份的表面改性导热填料，在不改变聚氨酯粘合剂的粘接强度的前提下，提高了聚氨酯粘合剂的导热能力，但是该粘合剂中加入的导热填料相互间的紧密度有待提高，这也限制了粘合剂导热能力的进一步提升。
[0004]中国专利CN111534268A公开了一种低粘度高导热聚氨酯胶黏剂，通过加入的不同粒径的导热填料，提高了胶黏剂的导热能力。但是该专利制备的胶黏剂的粘度过低，在实际使用过程中容易出现漏胶等现象。
[0005]基于此，本申请提出了一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法。

技术实现思路

[0006]本专利技术第一个方面提出了一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂，制备原料包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为(1
‑
20)：1；
[0007]A组分按质量百分比计，包括：3
‑
10％聚合物多元醇、3
‑
10％植物油多元醇、1
‑
10％硅烷偶联剂、热导填料补充余量；
[0008]B组分包括：多异氰酸酯。
[0009]在一种优选的实施方式中，所述A组分按质量百分比计，还包括0
‑
5％小分子多元醇、0
‑
5％触变剂。
[0010]在一种优选的实施方式中，所述聚合物多元醇选自聚氧丙烯醚多元醇、聚氧乙烯醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、芳香族聚醚多元醇、聚合物多元醇衍生物中的至少一种。
[0011]在一中优选的实施方式中，所述聚合物多元醇的羟值为50
‑
80mgKOH/g，更优选的，所述聚合物多元醇的羟值为52
‑
65mgKOH/g。
[0012]在一种优选的实施方式中，所述聚合物多元醇为聚氧丙烯醚多元醇。更优选的，所述聚氧丙烯醚多元醇购买于阿切斯化工有限公司，羟值为52
‑
60mgKOH/g。
[0013]在一种优选的实施方式中，所述植物油多元醇选自蓖麻油、大豆油、棕榈油、菜籽油基多元醇、花生油多元醇中的至少一种。
[0014]在一种优选的实施方式中，所述植物油多元醇为蓖麻油。
[0015]更优选的，所述植物油多元醇和聚合物多元醇的质量比为1：(1.2
‑
2.2)。更优选的，所述植物油多元醇和聚合物多元醇的质量比为1:1.8。
[0016]在一种优选的实施方式中，所述热导填料选自氧化物、氮化物、石墨、金属粉末中的至少一种。
[0017]在一种优选的实施方式中，所述氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化钛。
[0018]在一种优选的实施方式中，所述氮化物包括氮化硼、氮化硅、氮化铝、氮化钨。
[0019]在一种优选的实施方式中，所述热导填料为氧化铝。
[0020]在一种优选的实施方式中，所述热导填料选自粒径≤50μm的氧化物。
[0021]在一种优选的实施方式中，所述热导填料选自经过湿法表面改性的氧化物。
[0022]在一种优选的实施方式中，所述氧化铝选自平均粒径为2.5μm和平均粒径为48μm的氧化铝。更优选的，所述平均粒径为48μm的氧化铝为球形氧化铝，平均粒径为2.5μm的氧化铝为大单晶氧化铝，均购买于广东乐远化学材料科技有限公司。
[0023]在一种优选的实施方式中，所述平均粒径为2.5μm的氧化铝和平均粒径为48μm的氧化铝的质量比为(3
‑
5)：(5
‑
10)，更优选的，所述平均粒径为2.5μm的氧化铝和平均粒径为48μm的氧化铝的质量比为5:7。
[0024]在一种优选的实施方式中，所述经过湿法表面改性的氧化物为平均粒径为2.5μm的球形氧化铝。
[0025]在一种优选的实施方式中，所述湿法表面改性所用的表面改性剂为钛酸酯偶联剂、硬脂酸、硬脂酸盐、铝酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂中的至少一种。
[0026]在一种优选的实施方式中，所述表面改性剂为钛酸酯偶联剂，更优选的，所述钛酸酯偶联剂为配位型钛酸酯偶联剂。
[0027]在本申请中，所述配位型钛酸酯的具体种类不做具体限定，优选的为四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯。
[0028]在一种优选的实施方式中，所述湿法表面改性的步骤，具体如下：将配位型钛酸酯偶联剂溶解在异丙醇中，加入平均粒径为2.5μm的氧化铝，搅拌均匀，放入热水浴中再次搅拌，搅拌完成后去除异丙醇，而后放入烘箱中干燥。
[0029]在一种优选的实施方式中，所述配位型钛酸酯偶联剂与平均粒径为2.5μm的氧化铝的质量比为(0.5
‑
1)：24。更优选的，所述配位型钛酸酯偶联剂与平均粒径为2.5μm的氧化铝的质量比为1：24。
[0030]在一种优选的实施方式中，所述热水浴的温度为60
‑
70℃，更优选的，所述热水浴的温度为68℃。
[0031]申请人在实验过程中发现，用钛酸酯偶联剂对氧化铝进行表面改性，特别是用四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯对氧化铝进行表面改性，可以降低钛酸酯偶联剂与羟基或异氰酸酯反应的情况发生，提高最终形成的聚氨酯的交联粘结能力。并且申请人在实验过程中发现，对部分氧化铝进行表面改性，特别是对平均粒径为2.5μm的氧化铝进行表面改性，不仅可以改善氧化铝与体系中有机物质的相容性，改善平均粒径为2.5μm的氧化铝在体系中的分散能力，使得平均粒径为2.5μm的氧化铝能更好的分散在平均粒径为48μm的氧化铝构建出的导热骨架结构中，起到填充和进一步提高导热能力的作用。
[0032]在本申请中，所用的蓖麻油是未氢化的蓖麻油，蓖麻油的羟值在163mgKOH/g左右。
申请人在实验过程中发现，采用蓖麻油和聚合物多元醇复配，特别是采用羟值在163mgKOH/g左右的蓖麻油和羟值在52
‑
60mgKOH/g的聚合物多元醇进行复配，可以更好的与氧化铝结合，提高整个体系的稳定性。申请人推测可能的原因是，特定羟值的蓖麻油和聚合物多元醇复配得到的含羟基物质，在体系中引入不同链长的多元醇，通过多元醇链长的不同以及多元醇中羟基的含量差异，与异氰酸酯反应，调整了反应后形成的反应点密度和形成的网络结构，提高氧化铝在聚氨酯形成的网络结构中的结合稳固程度，提高稳定性，还可以进一步提高耐湿和耐热能力。
[0033]在一种优选的实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂，其特征在于，制备原料包括A组分和B组分，A组分和B组分的质量比为(1
‑
20)：1；A组分按质量百分比计，包括：3
‑
10％聚合物多元醇、3
‑
10％植物油多元醇、1
‑
10％硅烷偶联剂、热导填料补充余量；B组分包括：多异氰酸酯。2.根据权利要求1所述的聚氨酯锂电池粘合剂，其特征在于，所述A组分按质量百分比计，还包括0
‑
5％小分子多元醇、0
‑
5％触变剂。3.根据权利要求1所述的聚氨酯锂电池粘合剂，其特征在于，所述热导填料选自粒径≤50μm的氧化物。4.根据权利要求3所述的聚氨酯锂电池粘合剂，其特征在于，所述热导填料选自经过湿法表面改性的氧化物。5.根据权利要求1所述的聚氨酯锂电池粘合剂，其特征在于，所述聚合物多元醇选自聚氧丙烯醚多元醇、聚氧乙烯醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇、聚己内酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、芳香族聚醚多...

【专利技术属性】
技术研发人员：许期斌，张人华，查显超，
申请(专利权)人：上海都昱新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：