一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件及其制备方法技术

本申请涉及新能源汽车用云母材料技术领域，尤其是一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件及其制备方法。一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，包括作为外层的复合云母件和复合于复合云母件之间的隔热件，所述复合云母件为柔性复合云母带或者刚性复合云母板；所述隔热件为气凝胶材料，所述气凝胶材料为柔性气凝胶材，所述柔性气凝胶材为有机硅基柔性气凝胶、生物基柔性气凝胶、纳米纤维柔性气凝胶中的一种。本申请具有高效隔热防火功能，且可根据客户需求设计制备刚性云母复合板件、柔性云母复合卷/带件，满足不同客户的需求。满足不同客户的需求。满足不同客户的需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件及其制备方法


[0001]本申请涉及新能源汽车用云母材料
，尤其是涉及一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件。

技术介绍

[0002]新能源汽车因具备较好环保性能，各国都有着政策鼓励和补贴，使其快速走向寻常百姓家，成为当前汽车市场的重要组成部分之一。目前，制约新能源汽车发展和销售的主要问题在于：电池模组的安全性。近些年来，新能源汽车电池事故时有发生报道，致使新能源汽车的安全性能受到大众消费者诟病。
[0003]当前，新能源汽车的电芯模组装配材料要求中必须包括具有较好防火阻燃功能。防火阻燃材料可在电芯失火的5min后不被烧穿，给到驾驶、乘客5min的黄金逃生时间，进而提升新能源汽车的正常安全系数。因此，具有较好防火阻燃功能的材料在电池模组热失控防护管理中其中关键性防护作用。云母材料具备的高电绝缘性、阻燃防火、化学稳定性高等优势，是较为优异的电芯模组装配材料和新能源汽车配件材料。
[0004]相关技术中的云母件主要是采用云母纸结合无机硅胶水通过热压成型工艺制得。相关技术中的所制备的云母件虽然具备较好的防火阻燃性能，但是云母件整体的隔热性能一般，制约了其在新能源汽车电池的热失控防护管理的应用。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本申请提供了一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件的制备方法。
[0006]第一方面，本申请提供的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，是通过以下技术方案得以实现的：一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，包括作为外层的复合云母件和复合于复合云母件之间的隔热件，所述复合云母件为柔性复合云母带或者刚性复合云母板；所述隔热件为气凝胶材料，所述气凝胶材料为柔性气凝胶材，所述柔性气凝胶材为有机硅基柔性气凝胶、生物基柔性气凝胶、纳米纤维柔性气凝胶中的一种。
[0007]本申请中采用自制的复合云母件，复合云母件根据需求可设计为刚性云母复合板件、柔性云母复合卷/带件，满足不同客户的需求，且与市售常规的云母件相比本申请具有相对良好的阻燃防火且兼具良好的机械强度、冲击强度。本申请中将隔热件复合于自制的复合云母件之间，赋予本申请整体良好的隔热性。
[0008]优选的，所述复合云母件为柔性复合云母带，则所述隔热件为柔性气凝胶材料；所述隔热件上、下表面均复合有云母网格胶带，通过云母网格胶带将复合云母件复合于隔热件上、下表面；所述云母网格胶带的空隙率在85
‑
98％。
[0009]通过采用上述技术方案，采用云母网格胶带将复合云母件复合于隔热件上、下表
面形成云母复合件整体，可有效降低云母网格胶带中的粘结剂对气凝胶材料的气孔堵塞，进而保证整体具有良好的隔热性能。此外，柔性气凝胶作为本申请中的隔热件，不仅可改善整体的阻燃防火性和隔热性能，而且可保证整体的柔韧性，所制备的柔性复合云母件便于使用。
[0010]优选的，所述复合云母件为刚性复合云母板，所述复合云母件、隔热件、复合云母件采用封装塑料固定连接在一起；所述封装塑料为PET、PP、PE、PI、TPU中的一种。
[0011]通过采用上述技术方案，不仅可改善刚性的云母板复合件的结构稳定性，而且可满足客户对云母复合件的表面清洁度的要求，一举两得。
[0012]优选的，所述柔性复合云母带主要是由以下重量份的原料制备而成：固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液26
‑
32份、表面改性后的云母集料84
‑
87份、0.5
‑
3.0份的表面改性后的增韧补强物；所述增韧补强物为芳纶短纤丝、氧化铝短纤丝、氧化锌晶须、碳化硅晶须中的至少一种；所述环氧改性有机硅树脂液中有机溶剂的含量48
‑
52％，环氧改性有机硅树脂的含量为47.5
‑
51％，余量为抗老化助剂。
[0013]通过采用上述技术方案，所制备的柔性复合云母带与市售常规的云母带相比，本申请具有相对良好的阻燃防火且兼具良好的拉伸强度、冲击强度、韧性。
[0014]优选的，所述环氧改性有机硅树脂的主要是由有机硅树脂和环氧改性树脂制得，所述有机硅树脂与所述环氧改性树脂的摩尔比控制在1：(0.28
‑
0.32)；所述环氧改性树脂为双酚S型环氧树脂搭配4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂组成；所述双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂的摩尔比为(68
‑
70)：12：10：(8
‑
10)；所述有机硅树脂为带双键的硅烷A、硅烷B，带双键的硅烷A、硅烷B的摩尔比控制在(70
‑
75):(25
‑
30)；所述带双键的硅烷A的结构式与所述带双键的硅烷B的结构式相同，所述带双键的硅烷A的结构式如下：所述带双键的硅烷A的数均分子量控制在800
‑
1600；所述带双键的硅烷B的数均分子量控制在8000
‑
12000。
[0015]通过采用上述技术方案，进一步保证本申请具有相对良好的阻燃防火且兼具良好的拉伸强度、冲击强度、韧性。
[0016]优选的，所述柔性复合云母带的制备方法，包括以下步骤：步骤一，环氧改性有机硅树脂的制备：将计量准确的双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂混合均匀，再加入二甲苯稀释粘度，混合均匀后加入DMP
‑
30催化剂，冲入氮气排尽空气后升温至110
‑
112℃，滴加有机硅树脂，滴加速度控制在4
‑
6g/min，有机硅树脂滴加完成后维持110
‑
112℃下反应120
‑
150min，反应完成后，冷却至室温，制得成品环氧改性有机硅树脂；同时制备表面改性后的云母集料和表面改性后的增韧补强物；步骤二，采用步骤一中的成品环氧改性有机硅树脂制备固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液；
步骤三，将计量准确的表面改性后的云母集料、表面改性后的增韧补强物混合均匀后加入固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液和稀释溶剂，搅拌均匀后得云母浆料；步骤四，将步骤三中的云母浆料置于成型模具中，加热除去有机溶剂，然后采用多步热压成型法即得高耐温高强度柔性复合云母纸。
[0017]本申请的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。
[0018]优选的，所述刚性复合云母板主要是由以下重量份的原料制备而成：固含量在48
‑
52％的环氧改性氟硅树脂液20
‑
30份、表面改性后的云母集料8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：包括作为外层的复合云母件和复合于复合云母件之间的隔热件，所述复合云母件为柔性复合云母带或者刚性复合云母板；所述隔热件为气凝胶材料，所述气凝胶材料为柔性气凝胶材，所述柔性气凝胶材为有机硅基柔性气凝胶、生物基柔性气凝胶、纳米纤维柔性气凝胶中的一种。2.根据权利要求1所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：所述复合云母件为柔性复合云母带，则所述隔热件为柔性气凝胶材料；所述隔热件上、下表面均复合有云母网格胶带，通过云母网格胶带将复合云母件复合于隔热件上、下表面；所述云母网格胶带的空隙率在85
‑
98％。3.根据权利要求1所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：所述复合云母件为刚性复合云母板，所述复合云母件、隔热件、复合云母件采用封装塑料固定连接在一起；所述封装塑料为PET、PP、PE、PI、TPU中的一种。4.根据权利要求2所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：所述柔性复合云母带主要是由以下重量份的原料制备而成：固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液26
‑
32份、表面改性后的云母集料84
‑
87份、0.5
‑
3.0份的表面改性后的增韧补强物；所述增韧补强物为芳纶短纤丝、氧化铝短纤丝、氧化锌晶须、碳化硅晶须中的至少一种；所述环氧改性有机硅树脂液中有机溶剂的含量48
‑
52％，环氧改性有机硅树脂的含量为47.5
‑
51％，余量为抗老化助剂。5.根据权利要求4所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：所述环氧改性有机硅树脂的主要是由有机硅树脂和环氧改性树脂制得，所述有机硅树脂与所述环氧改性树脂的摩尔比控制在1：(0.28
‑
0.32)；所述环氧改性树脂为双酚S型环氧树脂搭配4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂组成；所述双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂的摩尔比为(68
‑
70)：12：10：(8
‑
10)；所述有机硅树脂为带双键的硅烷A、硅烷B，带双键的硅烷A、硅烷B的摩尔比控制在(70
‑
75):(25
‑
30)；所述带双键的硅烷A的结构式与所述带双键的硅烷B的结构式相同，所述带双键的硅烷A的结构式如下：所述带双键的硅烷A的数均分子量控制在800
‑
1600；所述带双键的硅烷B的数均分子量控制在8000
‑
12000。6.根据权利要求5所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其特征在于：所述柔性复合云母带的制备方法，包括以下步骤：步骤一，环氧改性有机硅树脂的制备：将计量准确的双酚S型环氧树脂、4.4
‑
二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、聚丁二烯环氧树脂、四溴二酚基丙烷型环氧树脂混合均匀，再加入二甲苯稀释粘度，混合均匀后加入DMP
‑
30催化剂，冲入氮气排尽空气后升温至110
‑
112℃，滴加有机硅树脂，滴加速度控制在4
‑
6g/min，有机硅树脂滴加完成后维持110
‑
112℃下反应120
‑
150min，反应完成后，冷却至室温，制得成品环氧改性有机硅树脂；
同时制备表面改性后的云母集料和表面改性后的增韧补强物；步骤二，采用步骤一中的成品环氧改性有机硅树脂制备固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液；步骤三，将计量准确的表面改性后的云母集料、表面改性后的增韧补强物混合均匀后加入固含量在48
‑
52％的环氧改性有机硅树脂液和稀释溶剂，搅拌均匀后得云母浆料；步骤四，将步骤三中的云母浆料置于成型模具中，加热除去有机溶剂，然后采用多步热压成型法即得高耐温高强度柔性复合云母纸。7.根据权利要求3所述的一种用于热失控防护中具有高效隔热防火功能的云母复合件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敏敏，杨鸣，丁锡海，赵书言，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：