一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈制造技术

本申请涉及一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈，属于尼龙领域。低吸水率尼龙包括以下质量百分数含量的原料制成：PA612

【技术实现步骤摘要】
一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈


[0001]本专利技术涉及尼龙材料领域，尤其是涉及一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈。

技术介绍

[0002]碱性电池是一种常见的便携式干电池，其中，电池密封圈是碱性电池的关键零部件之一，电池密封圈主要起到绝缘、密封以及防爆的作用，因此对于碱性电池的使用性能有极为重要的影响。
[0003]目前，市面上大部分电池密封圈的材料为尼龙，尼龙简称为PA，不同的尼龙材料在功能上存在差异，比如耐热性、耐碱性、机械强度等都有所不同，而大部分的尼龙存在一个普遍缺陷，由于尼龙分子主链上含有酰胺强极性基团，导致其吸水性较大，比如，市面上应用最为广泛的PA6，其饱和吸水率会达到10％左右，尼龙的吸水性会在一定程度上影响尺寸稳定性和机械强度，尺寸稳定性和机械强度对于电池的漏液问题或安全性的问题有着直接的关联性，因此，需要研发一种具有更低的吸水率，并且耐热性、耐碱性、机械强度等性能也能够维持良好的尼龙材料，以应用于电池密封圈领域中，提高电池的使用性能。

技术实现思路

[0004]为了提高电池密封圈的尺寸稳定性与机械强度，本申请提供一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈。
[0005]本申请提供的一种低吸水率尼龙以及具有该低吸水率尼龙的电池密封圈，采用如下的技术方案：第一方面，本申请提供一种低吸水率尼龙，采用如下的技术方案：一种低吸水率尼龙，包括以下质量百分数含量的原料制成：PA612
……
61.2～62.9％、抗氧剂
……
0.6～0.8％、成核剂
……
0.2～0.3％、PVC
‑
PA复合填料
……
36～38％，所述PVC
‑
PA复合填料包括以下重量份的原料制成：氯乙烯树脂200份、二苯基甲烷二异氰酸酯330～350份、气相二氧化硅100份、ε
‑
己内酰胺370～390份、硬脂酸钙20～25份、偶联剂180～200份。
[0006]通过采用往PA612掺入一定量的PVC
‑
PA复合填料，使得能够保持良好的耐碱性和绝缘性的同时，不仅降低了尼龙的吸水率，而且提高了尼龙的强韧性以及耐热性能，也降低了纯PA612尼龙的造价，该尼龙材料特别适合制作为电池密封圈而应用于电池的零部件中，从而提高电池的耐用性与安全性。
[0007]在研究PA612材料的改进时，专利技术人通过投加二氧化硅来提高PA612的耐高温性，其效果不如二氧化硅掺入PA6的改善效果好，对此，专利技术人认为这是由于PA612的酰胺基含
量较PA6的更低，使得二氧化硅的羟基与酰胺基结合的作用力降低，导致二氧化硅在PA612中的相容性降低而导致的。对此，专利技术人特别采用二苯基甲烷二异氰酸酯、ε
‑
己内酰胺对气相二氧化硅改性，并采用氯乙烯树脂共混聚合制得PVC
‑
PA复合填料，硬脂酸钙在加工过程中起到润滑作用，并且提高了氯乙烯树脂的热稳定性，含有二氧化硅的PVC
‑
PA复合填料在PA612中的相容性良好，使得尼龙的结晶度保持较高的水平，具有良好的拉伸强度以及耐高温性，并且PVC
‑
PA复合填料的掺入能够增加尼龙的分子链长度，使得尼龙的酰胺基相对含量降低，从而进一步降低尼龙的吸水率。
[0008]优选的，所述氯乙烯树脂按质量分数计，包括80～85％的氯乙烯与15～20％的偏二氯乙烯。
[0009]通过采用氯乙烯与偏二氯乙烯以特定用量配比混合，促进PVC
‑
PA之间形成微观共连续结构，能够更好地提高尼龙的冲击强度，也能够进一步降低尼龙的吸水率。
[0010]优选的，所述偶联剂为苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物。
[0011]通过采用苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物作为偶联剂添加，对改性的二氧化硅表面由ε
‑
己内酰胺开环聚合的PA聚合物上进行接枝，使得氯乙烯树脂能够更好地与表面覆有PA聚合物的二氧化硅相结合。
[0012]优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010的一种或多种的组合。
[0013]通过采用上述抗氧剂，使得尼龙具有良好的耐热氧老化性，使制得的密封圈应用于在电池以更好地提高其使用性能。
[0014]优选的，所述成核剂为成核剂P22、成核剂P252的一种或多种的组合。
[0015]通过采用以上成核剂，使得尼龙能够形成细致均匀的晶体结构，减少了尼龙制品后的收缩性，使得密封圈尺寸更加稳定。
[0016]优选的，所述气相二氧化硅的平均粒径为20nm。
[0017]通过采用纳米级的二氧化硅，使其表面的羟基含量更高，具有更高的反应活性。
[0018]第二方面，本申请提供一种低吸水率尼龙的制备方法，采用如下的技术方案：一种低吸水率尼龙的制备方法，包括以下步骤：1)将气相二氧化硅经过酸泡活化、离心分离、干燥的预处理，将预处理后的气相二氧化硅、二苯基甲烷二异氰酸酯分散于有机溶剂中，以50
±
2℃下回流反应2
‑
5h，再投入ε
‑
己内酰胺，以80
±
2℃继续回流反应2
‑
3h后，将反应液中的固体离心分离、洗涤、干燥，获得改性二氧化硅；2)将改性二氧化硅、氯乙烯树脂、硬脂酸钙以及偶联剂混合均匀后，以150～180℃进行混炼、造粒挤出，获得PVC
‑
PA复合填料；3)将PVC
‑
PA复合填料、抗氧剂、成核剂混合均匀后，以160～230℃进行混炼、造粒挤出，获得低吸水率尼龙。
[0019]通过采用上述技术方案，利用气相二氧化硅表面的羟基与二苯基甲烷二异氰酸酯的异氰根反应，并采用ε
‑
己内酰胺对二苯基甲烷二异氰酸酯未反应的一端异氰根封端，使得二氧化硅表面引入ε
‑
己内酰胺，通过高温下ε
‑
己内酰胺开环共聚并与氯乙烯树脂共混，制得含有高分散度气相二氧化硅的PVC
‑
PA复合填料，再将PVC
‑
PA复合填料掺入PA612中共混挤出，含有酰胺链段的PVC
‑
PA复合填料与PA612相容性好，从而使得PA612得到良好的性能改善。
[0020]优选的，所述有机溶剂为二氯甲烷，所述有机溶剂与改性二氧化硅质量比为1:200。
[0021]通过采用二氯甲烷作为有机溶剂，能够使各组分充分分散均匀，有利于更好地进行反应。
[0022]优选的，所述步骤1)中酸泡的溶液为8wt％的盐酸溶液，酸泡时间为24h。
[0023]通过采用上述技术方案，先对气相二氧化硅采用8wt％的盐酸溶液进行酸泡活化预处理，使得二氧化硅表面的更多的羟基露出，从而更好地与二苯基甲烷二异氰酸酯反应结合。
[0024]优选的，在所述步骤1)的第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低吸水率尼龙，其特征在于，包括以下质量百分数含量的原料制成：PA612
……
61.2～62.9%、抗氧剂
……
0.6～0.8%、成核剂
……
0.2～0.3%、PVC
‑
PA复合填料
……
36～38%，所述PVC
‑
PA复合填料包括以下重量份的原料制成：氯乙烯树脂200份、二苯基甲烷二异氰酸酯330～350份、气相二氧化硅100份、ε
‑
己内酰胺370～390份、硬脂酸钙20～25份、偶联剂80～100份。2.根据权利要求1所述的一种低吸水率尼龙，其特征在于，所述氯乙烯树脂按质量分数计，包括80～85%的氯乙烯与15～20%的偏二氯乙烯。3.根据权利要求1所述的一种低吸水率尼龙，其特征在于，所述偶联剂为苯乙烯
‑
马来酸酐共聚物。4.根据权利要求1所述的一种低吸水率尼龙，其特征在于，所述抗氧剂为抗氧剂1098、抗氧剂1010的一种或多种的组合。5.根据权利要求1所述的一种低吸水率尼龙，其特征在于，所述成核剂为成核剂P22、成核剂P252的一种或多种的组合。6.一种低吸水率尼龙的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1
‑
5任一项所述的一种低吸水率尼龙，该制备方法包括以下步骤：1）将气相...

【专利技术属性】
技术研发人员：董锦忠，彭飞，
申请(专利权)人：厦门市嘉能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：