一种气凝胶防火隔热垫及其制备方法技术

本发明专利技术涉及C04B103/00领域，具体为一种气凝胶防火隔热垫及其制备方法，该气凝胶防火隔热垫产品自上至下包括PET膜顶层、第一防火涂层、气凝胶毛毡垫、第二防火涂层、PET膜底层；所述第一防火涂层、第二防火涂层分别为双组份有机硅防火涂层、双组份异氰酸酯防火涂层、双组份环氧树脂防火涂层、双组份丙烯酸防火涂层中的一种；该产品相较于传统的气凝胶防火毡，能够抵抗1000℃的火焰冲击20min以上不被击穿，且导热系数低(≤0.02w/mk)，隔热效果好，制备方法简单，适用于工业化大规模生产。适用于工业化大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种气凝胶防火隔热垫及其制备方法


[0001]本专利技术涉及C04B103/00领域，具体为一种气凝胶防火隔热垫及其制备方法。

技术介绍

[0002]新能源汽车锂电池是新能源汽车的重要部件，随着技术的不断发展，锂电池的能量密度越来越高，一旦某个电芯发生热失控事故，电芯将喷射出高达1000℃高温的火焰，热量变通过多种方式传递到整个电池包，从而导致整个电池包起火，爆炸，危害乘客人身安全，因此需要对新能源汽车电池包进行防火隔热材料设计。
[0003]中国专利CN112759353A公开了一种防火隔热材料及其制备方法，具体以二氧化硅气凝胶、溶剂、表面活性剂、硅烷偶联剂、纤维为主要原料，目的在于使提供的防火隔热材料保湿稳定性的同时保持防火隔热性能，但是实际应用于新能源汽车电池包的防火隔热时，无法长时间延缓锂电池热失控时间。美国专利公开了一种防火隔热材料，具体以陶瓷纸和二氧化硅气凝胶作为原料，但是陶瓷纸和二氧化硅气凝胶复合而成的材料在高温条件下、隔热阻燃性能下降，无法满足实际应用需求。而传统的气凝胶防火毡在1000℃的火焰冲击下，4min就被火焰击穿，无法长时间延缓锂电池热失控时间。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术针对以上缺陷，提供了一种气凝胶防火隔热垫及其制备方法，相较于传统的气凝胶防火毡，能够抵抗1000℃的火焰冲击20min以上不被击穿，且导热系数低(≤0.02w/mk)，隔热效果好，制备方法简单，适用于工业化大规模生产。
[0005]本专利技术一方面提供了一种气凝胶防火隔热垫，自上至下包括PET膜顶层、第一防火涂层、气凝胶毛毡垫、第二防火涂层、PET膜底层；所述第一防火涂层、第二防火涂层分别为双组份有机硅防火涂层、双组份异氰酸酯防火涂层、双组份环氧树脂防火涂层、双组份丙烯酸防火涂层中的一种；
[0006]作为一种优选的技术方案，所述PET膜顶层、PET膜底层的厚度均为20
‑
30μm；
[0007]作为一种优选的技术方案，所述第一防火涂层、第二防火涂层的厚度均为0.15
‑
0.3mm；
[0008]所述气凝胶毛毡垫的厚度为1.1mm。
[0009]作为一种优选的技术方案，所述双组有机硅防火涂层的制备原料包括组分A和组分B；所述组分A和组分B的质量比为(0.8
‑
1.2)：1；所述组分A按重量份计，其制备原料至少包括：端羟基聚二甲基硅氧烷30
‑
70份、交联剂5
‑
10份、第一填料30
‑
60份。
[0010]作为一种优选的技术方案，所述组分B按重量份计，其制备原料至少包括：二甲基硅油30
‑
70份、第二填料30
‑
60份、催化剂0.1
‑
1份、粘结促进剂1
‑
5份。
[0011]作为一种优选的技术方案，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一种；优选的，所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
[0012]作为一种优选的技术方案，所述第一填料、第二填料分别为短玻纤，石英粉，三聚
氰胺微粉，云母粉，硅灰石，十溴二苯乙烷，氢氧化铝，氢氧化镁，聚磷酸铵，氧化铝粉末，膨胀石墨，淀粉，碳酸氢钠；优选的，所述第一填料为三聚氰胺微粉、氢氧化铝，所述三聚氰胺微粉、氢氧化铝的质量比为(2
‑
4)：(4
‑
6)；所述第二填料为十溴二苯乙烷、聚磷酸铵、膨胀石墨的质量比为(1
‑
2)：(1.5
‑
3)：(3
‑
7)；
[0013]作为一种优选的技术方案，所述催化剂为有机锡催化剂；所述有机锡催化剂为二丁基锡二月桂酸酯。
[0014]作为一种优选的技术方案，所述粘结促进剂选自KH550、KH560、KH792中的一种。
[0015]作为一种优选的技术方案，所述双组份异氰酸酯防火涂层的制备原料包括组分C和组分D；所述组分C和组分D的质量比为1：(0.8
‑
1.2)；所述组分C按重量份计，其制备原料至少包括：高活性多异氰酸酯10
‑
50份、聚醚二元醇1
‑
20份、第一硅烷偶联剂1
‑
5份、第一填料30
‑
60份。
[0016]作为一种优选的技术方案，所述组分D按重量份计，其制备原料至少包括：聚醚多元醇15
‑
50份、扩链剂1
‑
20份、有机锡催化剂0.1
‑
2份、第二填料30
‑
60份。
[0017]作为一种优选的技术方案，所述高活性多异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯、聚合MDI及其衍生物中的至少一种；优选的，所述高活性多异氰酸酯为二苯甲烷二异氰酸酯。
[0018]作为一种优选的技术方案，所述聚醚二元醇的平均分子量为500～20000；所述聚醚二元醇为聚醚二元醇N210。
[0019]作为一种优选的技术方案，所述第一硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH792中的一种；
[0020]作为一种优选的技术方案，所述聚醚多元醇的官能度为2
‑
4；所述聚醚多元醇的平均分子量为200
‑
20000；优选的，所述聚醚多元醇为聚醚多元醇330N。
[0021]作为一种优选的技术方案，所述扩链剂为乙二醇，1,4
‑
丁二醇，1,2
‑
丙二醇，2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇，2
‑
甲基
‑
1,4
‑
丁二醇，1,2
‑
己二醇中的至少一种；优选的，所述扩链剂为1,4
‑
丁二醇。
[0022]作为一种优选的技术方案，所述双组份环氧树脂防火涂层的制备原料包括组分E和组分F；所述组分E和组分F的质量比为(1
‑
1.5)：(0.8
‑
1.2)；所述组分E按重量份计，其制备原料至少包括：环氧树脂20
‑
70份、环氧稀释剂5
‑
30份、第一触变剂1
‑
10份、第二硅烷偶联剂0.1
‑
2份、第一填料30
‑
60份。
[0023]作为一种优选的技术方案，所述组分F按重量份计，其制备原料至少包括：聚醚多元胺10
‑
60份、聚酰胺多元胺10
‑
50份、第二触变剂1
‑
10份、第二填料30
‑
60份。
[0024]作为一种优选的技术方案，所述环氧树脂为双酚A环氧树脂；所述双酚A环氧树脂为双酚a环氧树脂E51。
[0025]作为一种优选的技术方案，所述环氧稀释剂为乙二醇二缩水甘油醚、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，自上至下包括PET膜顶层、第一防火涂层、气凝胶毛毡垫、第二防火涂层、PET膜底层；所述第一防火涂层、第二防火涂层分别为双组份有机硅防火涂层、双组份异氰酸酯防火涂层、双组份环氧树脂防火涂层、双组份丙烯酸防火涂层中的一种。2.根据权利要求1所述的一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，所述双组有机硅防火涂层的制备原料包括组分A和组分B；所述组分A和组分B的质量比为(0.8
‑
1.2)：1；所述组分A按重量份计，其制备原料至少包括：端羟基聚二甲基硅氧烷30
‑
70份、交联剂5
‑
10份、第一填料30
‑
60份；所述组分B按重量份计，其制备原料至少包括：二甲基硅油30
‑
70份、第二填料30
‑
60份、催化剂0.1
‑
1份、粘结促进剂1
‑
5份。3.根据权利要求2所述的一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一种。4.根据权利要求3所述的一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，所述第一填料、第二填料分别为短玻纤，石英粉，三聚氰胺微粉，云母粉，硅灰石，十溴二苯乙烷，氢氧化铝，氢氧化镁，聚磷酸铵，氧化铝粉末，膨胀石墨，淀粉，碳酸氢钠。5.根据权利要求4所述的一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，所述双组份异氰酸酯防火涂层的制备原料包括组分C和组分D；所述组分C和组分D的质量比为1：(0.8
‑
1.2)；所述组分C按重量份计，其制备原料至少包括：高活性多异氰酸酯10
‑
50份、聚醚二元醇1
‑
20份、第一硅烷偶联剂1
‑
5份、第一填料30
‑
60份；所述组分D按重量份计，其制备原料至少包括：聚醚多元醇15
‑
50份、扩链剂1
‑
20份、有机锡催化剂0.1
‑
2份。6.根据权利要求5所述的一种气凝胶防火隔热垫，其特征在于，所述高活性多异氰酸酯为二苯甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟震，彭翼，曾亮，叶宽，
申请(专利权)人：上海普力通新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：