热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜制造技术

本发明专利技术提供了一种热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜。钝化处理乳液为水包油型乳液，其中，水相包括三价铬盐、水和水相助溶剂；油相包括酸改性聚烯烃和油相助溶剂；所述钝化处理乳液通过一步烘烤在铝箔表面依次形成钝化膜和酸改性聚烯烃薄膜。本发明专利技术通过独特的水包油乳液，将原本的两步工艺合并为一步，既减少了两步工艺区间内对铝箔表面的摩擦等损伤，同又减少了热法工艺下前处理所需预热时间。在此基础之上，油相中的低熔点酸改性聚烯烃树脂具有数量较多的非极性片段，可在热法淋膜过程中与熔融体PP更好的相容，使得产品在获得热法耐电解液性能的基础上，不损失冲壳性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜


[0001]本专利技术涉及锂电池软包钝化
，尤其涉及一种热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜。

技术介绍

[0002]锂离子电池在近几年飞速发展，其中，软包电池以其便利性与突出的安全性受到了3C电池产品及动力电池两方面的青睐。
[0003]锂电池铝塑膜包装主要由PA、铝箔及PP三种材料组成，部分亦会使用PET材料。具体来看铝塑膜膜层结构为外侧PA、中层铝箔、内层PP。其中外侧主要起到防油污、美观及保护铝箔的作用。而内层主要起到阻隔作用，是锂电池安全性与功能的主要保障。而铝塑膜内层的耐电解液性能，即能有效反映该产品的安全性能。
[0004]市面上常见的铝塑膜，主要分为干法和热法两种工艺，干法的复合方式可以简单概述为在铝箔上涂胶水后复合聚丙烯薄膜固化成型的方法。这种方法整套工艺流程简单可控，对铝箔损伤小。另一种热法复合工艺则是加热已经表面处理完毕的铝箔，随后直接将熔融的聚丙烯颗粒流延成型为复合薄膜，这种方法制备的铝塑膜耐电解液性能相对较为突出，理论上是动力电池等大功率电池的优选产品。但由于热法工艺中需要对铝箔进行长时间的高温老化处理，导致铝箔受热老化延展性能下降，在产品上则体现为冲壳性能下降，不适用于制作大体积电池。与此相对，干法铝塑膜冲壳性能好，但耐电解液性能相对较差。因此，如何同时提高铝塑膜的冲壳性能和耐电解液性能，是亟待解决的问题。
[0005]有鉴于此，有必要设计一种改进的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜，以解决上述问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜，通过制备水相主要为三价铬盐类物质，油相主要为酸改性低熔点聚烯烃类材料的水包油乳液，实现一部烘烤法得到钝化膜和胶膜，从而减少热法工艺下前处理所需预热时间，并同时赋予铝塑膜良好的冲壳性能和耐电解液性能。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，所述钝化处理乳液为水包油型乳液，其中，水相包括三价铬盐、水和水相助溶剂；油相包括酸改性聚烯烃和油相助溶剂；所述钝化处理乳液通过一步烘烤在铝箔表面依次形成钝化膜和酸改性聚烯烃薄膜。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述三价铬盐为硝酸铬、磷酸铬、硫酸铬、醋酸铬中的一种或多种；所述水相助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种；所述酸改性聚烯烃为酸或酸酐接枝改性聚烯烃；所述油相助溶剂为异辛烷、环己烷、异己烷、甲基环己烷、石油醚类、丁酮中的一种或多种。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述酸改性聚烯烃的熔点在60
‑
100℃，熔融指数MFR在
30
‑
60g/10min区间，酸或酸酐的接枝率在1.8
‑
4%区间，分子量在60000
‑
120000区间。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述水相还包括pH调节剂，所述油相还包括消泡剂、阳离子表面活性剂、辅助树脂；所述pH调节剂包括磷酸、盐酸、低分子量有机羧酸中的一种或多种；所述阳离子表面活性剂包括十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十六烷基氯化吡啶中的一种或多种；所述辅助树脂包括双酚A环氧树脂、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述钝化处理乳液的制备方法包括：S1.配制酸改性聚烯烃质量浓度为15%
‑
30%的油相溶液；S2.配制三价铬盐浓度为0.15
‑
0.50mol/L的水相溶液；S3.向步骤S1得到的所述油相溶液中逐滴加入步骤S2得到的所述水相溶液，当体系粘度突降时，再补充所述油相溶液质量0.5%
‑
2%的所述水相溶液，搅拌得到水包油钝化处理乳液。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述油相溶液的溶剂为异辛烷、环己烷、异己烷、甲基环己烷中的一种或多种与石油醚类或丁酮组成的混合溶剂，优选为异辛烷、环己烷、异己烷、甲基环己烷中的一种与丁酮组成的混合溶剂，两者体积比为（5
‑
12）:1；所述水相溶液中水和水相助溶剂的体积比为（2
‑
4）:1；所述水相助溶剂优先为异丙醇。
[0013]一种热法铝塑膜，由外至内依次包括防护层、铝箔层、钝化层、粘结层和阻隔层，所述钝化层、粘结层采用权利要求1至6中任一项所述的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液通过一步烘烤法得到。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，所述一步烘烤法包括：将所述钝化处理乳液在铝箔表面涂覆后，在80
‑
90℃下风干，然后在60
‑
80℃下老化24h，或者常温静置14天进行老化。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述钝化处理乳液的涂覆量为20
‑
33g/m2。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述阻隔层为流延聚丙烯薄膜。
[0017]本专利技术的有益效果是：1.本专利技术提供的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液及热法铝塑膜，基于相反转法制备热法铝塑膜专用铝箔处理乳液，该乳液以水包油的形式存在，水相主要为三价铬盐类物质及其体系，油相主要为酸改性低熔点聚烯烃类材料及辅助体系。此种乳液油相部分形成胶膜提供粘接性能，水相部分则与铝箔表面进行钝化反应。通过使用这种乳液，将原本的两步工艺操作合并为一步，既减少了两步工艺区间内对铝箔表面的摩擦等损伤，同时可以以一步烘烤代替两道工序，减少热法工艺下前处理所需预热时间。在此基础之上，油相中的低熔点酸改性聚烯烃树脂具有数量较多的非极性片段，可在热法淋膜的过程中与熔融体PP更好的相容，反应条件更为简单，能够减少高温老化步骤所需要的温度，缩短高温老化时长，使得产品在获得热法耐电解液性能的基础上，不损失冲壳性能。
[0018]2.此表面处理液首先通过水相中的三价铬体系下发生钝化配位成膜，而后在油相树脂的作用下，在钝化膜上再呈现一层聚合物薄膜，由于钝化面不直接接触空气或腐蚀环境，因此对无机盐的使用幅度大大减少，减少对环境的污染，在钝化同时形成酸改性聚烯烃
薄膜，亦能有效的改进钝化膜层间界面与PP粘接层界面的界面状况，形成少量物理嵌合，提高膜间强度。
附图说明
[0019]图1中（a）和（b）为无钝化铝箔表面光学显微镜图；（c）和（d）为本专利技术一步法钝化后铝箔表面光学显微镜图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合具体实施例对本专利技术进行详细描述。
[0021]在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本专利技术，在具体实施例中仅仅示出了与本专利技术的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本专利技术关系不大的其他细节。
[0022]另外，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，其特征在于，所述钝化处理乳液为水包油型乳液，其中，水相包括三价铬盐、水和水相助溶剂；油相包括酸改性聚烯烃和油相助溶剂；所述钝化处理乳液通过一步烘烤在铝箔表面依次形成钝化膜和酸改性聚烯烃薄膜。2.根据权利要求1所述的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，其特征在于，所述三价铬盐为硝酸铬、磷酸铬、硫酸铬、醋酸铬中的一种或多种；所述水相助溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种；所述酸改性聚烯烃为酸或酸酐接枝改性聚烯烃；所述油相助溶剂为异辛烷、环己烷、异己烷、甲基环己烷、石油醚类、丁酮中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，其特征在于，所述酸改性聚烯烃的熔点在60
‑
100℃，熔融指数MFR在30
‑
60g/10min区间，酸或酸酐的接枝率在1.8
‑
4%区间，分子量在60000
‑
120000区间。4.根据权利要求1所述的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，其特征在于，所述水相还包括pH调节剂，所述油相还包括消泡剂、阳离子表面活性剂、辅助树脂；所述pH调节剂包括磷酸、盐酸、低分子量有机羧酸中的一种或多种；所述阳离子表面活性剂包括十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基硫酸铵、十六烷基氯化吡啶中的一种或多种；所述辅助树脂包括双酚A环氧树脂、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的热法铝塑膜用铝箔表面钝化处理乳液，其特征在于，所述钝化处理乳液的制备方法包括：S1.配制酸改性聚烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁卓，刘德福，
申请(专利权)人：惠州市广麟材耀科技有限公司，
类型：发明
国别省市：