一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及其制备方法，属于氟橡胶材料制备技术领域，其通过使用双酚高氟氟橡胶达到降低成本，解决脱模性差、模具污染大、制品不良率高等问题；通过使用本发明专利技术的硫化剂降低压缩永久变形，解决双酚高氟氟橡胶压缩永久变形大的问题；通过使用功能助剂N325炭黑进一步降低压缩永久变形，解决双酚高氟氟橡胶压缩永久变形大的问题；通过先制作双酚高氟氟橡胶预混胶，再制作双酚高氟氟橡胶混炼胶的工艺方案，提高了双酚高氟氟橡胶的基本物理性能，更进一步的降低压缩永久变形；通过选取氟含量为70％

【技术实现步骤摘要】
一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于氟橡胶材料制备
，具体涉及一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国家新能源政策的实施，清洁能源成为发展风口，新能源汽车和储能市场得以快速发展，带动了汽车动力电池和储能电池的巨大市场前景。电池密封材料的好坏直接影响电池的使用寿命，一直受到业内的关注。氟橡胶具有其他橡胶无可比拟的优异性能(如耐高温、耐油、耐各种强酸强碱及化学溶剂的腐蚀、以及良好的电性能等特性)，成为了耐锂电池电解液密封材料的优选材料，其中，应用最多的当属高氟氟橡胶。
[0003]众所周知，高氟氟橡胶分为过氧高氟氟橡胶和双酚高氟氟橡胶。过氧高氟氟橡胶由于具有低压缩永久变形、在电解液中低体积膨胀率、优异的绝缘性能等特殊性能，在汽车动力电池和储能电池的密封材料领域得到了广泛运用。而传统的双酚高氟氟橡胶压缩永久变形大，其密封性能远不及过氧高氟氟橡胶。然而，现有的过氧高氟氟橡胶成本高昂，其成本比双酚高氟氟橡胶高一倍以上，且现有的过氧高氟氟橡胶脱模性差、模具污染大、制品不良率高；这也在一定程度上限制了过氧高氟氟橡胶的应用。为了在满足密封性能的同时降低成本、提高加工性能，满足环保、成品率等要求，所属领域技术人员一直在寻找其它的替代材料。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的以上问题，本专利技术提供了一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及其制备方法，目的是为了至少解决以上问题之一。
[0005]为实现以上目的，本专利技术采用以下技术方案：一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备方法，其包括以下步骤：S1、硫化剂制备：由双酚AF与苄基三苯基氯化磷(BPP)反应形成双酚AF初级盐，再经过脱氯反应形成脱氯型双酚AF盐，所述脱氯型双酚AF盐即为所制备的硫化剂；在在研究中我们发现，经脱氯反应形成脱氯型双酚AF盐与直接使用双酚AF或双酚AF初级盐相比，脱氯型双酚AF盐胶料的压缩永久变形更加优异；S2、氟橡胶预混胶的制备：利用双酚高氟氟橡胶生胶、硫化促进剂和步骤S1制备的硫化剂制备所述氟橡胶预混胶；S3、双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备：利用吸酸剂、补强填充剂、功能助剂和加工助剂与步骤S2制备的所述氟橡胶预混胶进行混炼，得到所述双酚高氟氟橡胶混炼胶。
[0006]可选的，所述双酚高氟氟橡胶生胶的氟含量为70％
‑
71％、门尼粘度ML1+10 121℃
为20
‑
60。
[0007]优选的，步骤S1中，硫化剂采用以下步骤制成：S11、取双酚AF与苄基三苯基氯化磷进行混合，二者的混合重量比例为3：0.7
‑
2，将混合均匀的混合物放置于加热反应釜中，升温至200℃
‑
250℃，开启搅拌,反应0.5
‑
2h，停止加热，放出反应后的产物冷却至室温，得到双酚AF初级盐，优选双酚AF与苄基三苯基氯化磷的混合重量比例为3：1.5；S12、将双酚AF初级盐经粉粹机粉粹，放入搅拌釜中，加入二氯甲烷，搅拌溶解，待溶解完全后，滴加5％的碳酸氢钠溶液，过程之中产生大量絮凝物，继续搅拌1h，将絮凝物反复用无离子水洗涤，直至絮凝物的氯含量低于200ppm,将絮凝物过滤烘干后得到所需的脱氯型双酚AF盐，即所制备的硫化剂。
[0008]优选的，所述硫化促进剂为苄基三苯基氯化磷(BPP)、8
‑
苄基
‑
1,8
‑
二氮杂二环十一碳
‑7‑
烯氯化铵、四丁基溴化铵中的任意一种或任意几种的混合物；优选苄基三苯基氯化磷(BPP)，使用目的是调节硫化速度，用量重量份为0.05
‑
1.0。
[0009]优选的，所述吸酸剂为氧化镁与氢氧化钙的混合物，所述氧化镁与氢氧化钙的重量份分别为3
‑
9份与3
‑
6份；优选重量份为3份与6份。其中，所述氧化镁采用高活性氧化镁，其活性值为150
‑
180。
[0010]优选的，所述补强填充剂为炭黑N990、硅藻土、硅酸钙、喷雾炭黑、硫酸钡中的任意一种或任意几种的混合物；优选炭黑N990与硅藻土的混合物，用量重量份为5
‑
20份，具体用量根据胶料硬度要求而定。
[0011]优选的，所述功能助剂为高耐热炭黑N325，用量重量份为5
‑
20份，优选重量份为15份。
[0012]优选的，所述加工助剂为棕榈蜡、WS280、芥酸酰胺中的任意一种或任意几种的混合物，优选棕榈蜡与WS280的混合物，混合比例为2：1，用量重量份为1
‑
3份，更优选重量份为1
‑
2份。
[0013]优选的，步骤S2双酚高氟氟橡胶预混胶的制备具体步骤如下：S21、按预混配比将双酚高氟氟橡胶生胶放入密炼机中进行塑炼4
‑
10min，塑炼温度为80
‑
100℃；优选塑炼时间8
‑
10min，优选塑炼温度80
‑
90℃；S22、按预混配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂，然后充分混炼6
‑
10min，混炼的温度不超过110℃，排出用开炼机出片冷却，得到双酚高氟氟橡胶预混胶；其中所述预混配比为：双酚高氟氟橡胶生胶100份、硫化剂2.5
‑
4.0份、硫化促进剂0.05
‑
1.0份。
[0014]进一步的，步骤S3双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备具体步骤如下：S31、按混炼配比向密炼机依次加入步骤S2制备的双酚高氟氟橡胶预混胶、吸酸剂、功能加工助剂、补强填充剂和加工助剂，然后充分混炼6
‑
10min，混炼的温度不超过110℃，出片冷却；S32、将步骤S31制成的胶料冷却24h以后在开炼机上薄通4
‑
6次，然后挤出过滤机出片，得到双酚高氟氟橡胶混炼胶；其中，所述混炼配比为：双酚高氟氟橡胶预混胶100份、吸酸剂6
‑
15份、补强填充剂5
‑
20、功能助剂5
‑
20、加工助剂1
‑
3份。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的实施方案至少具备以下优点或有益效果：(1)本专利技术提供的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及制备方法，通过在原料中对氟橡胶生胶氟含量的选择，实现在电解液中低溶胀性能；通过使用本专利技术的脱氯型双酚AF盐、功能助剂、制备工艺的选择结合，相互协同作用，可以明显改善双酚高氟氟橡胶的压缩永久变形；(2)本专利技术提供的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及制备方法，制备出的双酚高氟氟橡胶混炼胶，用于耐锂电池电解液密封材料，具有压缩永久变形低、脱模性能优异、制品良率高、耐电解液性能优异、成本优势明显等特点；(3)本专利技术提供的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶及制备方法，通过各原料的选择、原料用量及制备工艺相互结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、硫化剂制备：由双酚AF与苄基三苯基氯化磷反应形成双酚AF初级盐，再经过脱氯反应形成脱氯型双酚AF盐，所述脱氯型双酚AF盐即为所制备的硫化剂；S2、氟橡胶预混胶的制备：利用双酚高氟氟橡胶生胶、硫化促进剂和步骤S1制备的硫化剂制备所述氟橡胶预混胶；S3、双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备：利用吸酸剂、补强填充剂、功能助剂和加工助剂与步骤S2制备的所述氟橡胶预混胶进行混炼，得到所述双酚高氟氟橡胶混炼胶。2.如权利要求1所述的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中，硫化剂采用以下步骤制成：S11、取双酚AF与苄基三苯基氯化磷进行混合，二者的混合重量比例为3：0.7
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2，将混合均匀的混合物放置于加热反应釜中，升温至200℃
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250℃，开启搅拌，反应0.5
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2h，停止加热，放出反应后的产物冷却至室温，得到双酚AF初级盐；S12、将步骤S11制得的双酚AF初级盐经粉粹机粉粹，放入搅拌釜中，加入二氯甲烷，搅拌溶解，待溶解完全后，滴加5％的碳酸氢钠溶液，过程之中产生大量絮凝物，继续搅拌1h，将絮凝物反复用无离子水洗涤，直至絮凝物的氯含量低于200ppm，将絮凝物过滤烘干后得到所需的脱氯型双酚AF盐，即所制备的硫化剂。3.如权利要求1或2所述的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，步骤S2双酚高氟氟橡胶预混胶的制备具体步骤如下：S21、按预混配比将双酚高氟氟橡胶生胶放入密炼机中进行塑炼4
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10min，塑炼温度为80
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100℃；S22、按预混配比向密炼机内依次加入硫化剂、硫化促进剂，然后充分混炼6
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10min，混炼的温度不超过110℃，排出用开炼机出片冷却，得到双酚高氟氟橡胶预混胶；其中，所述预混配比为：双酚高氟氟橡胶生胶100份、硫化剂2.5
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4.0份、硫化促进剂0.05
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1.0份。4.如权利要求3所述的一种耐锂电池电解液双酚高氟氟橡胶混炼胶的制备方法，其特征在于，所述双酚高氟氟橡胶生胶的氟含量为70％
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71％、门尼粘度ML121℃1+10为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：周武刚，张定文，郑贤君，巫文强，周昱昂，
申请(专利权)人：四川道弘新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：