锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂和铝塑膜制造技术

本发明专利技术属于锂电池软包装技术领域，具体涉及一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂和铝塑膜。锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，包括A组分和B组分，按重量份计，所述A组分的制备原料包括聚酯多元醇15

【技术实现步骤摘要】
锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂和铝塑膜


[0001]本专利技术属于锂电池软包装
，具体涉及一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂和铝塑膜。

技术介绍

[0002]软包锂电池在结构上采用铝塑膜复合膜进行封装，具有质量轻、安全性能佳、延展性好、尺寸设计灵活等多方面优势，且在发生安全隐患的情况时，软包电池一般只发生变形、鼓气裂开等，而不易发生爆炸。
[0003]铝塑膜复合膜从外到里主要分为三层，依次是外层保护层、铝箔层和热封层，其中典型的干法铝塑膜三层之间通过胶黏剂结合最终形成铝塑膜。由于锂离子电池使用的环境较为复杂，虽然中间铝箔层对水具有良好的阻隔性，但是暴露在铝箔外侧的外层胶黏剂和外层保护层需要应对电池的不同使用环境，部分电池厂家会在60℃，90％RH湿度条件下对电池进行观测，要求长时间电池外层不发生分层。因此，锂电池的使用环境对铝塑膜的耐湿热老化性能要求较高。
[0004]目前，铝塑膜外层胶黏剂常采用聚酯多元醇作为主体树脂、异氰酸酯作为固化剂的双组份聚氨酯胶黏剂，但是在湿热的环境下该聚氨酯粘合剂易发生热分解以及吸水水解，降低了粘结强度，进而导致铝塑膜在使用过程中耐久性降低、使用寿命变短，甚至引起铝塑复合膜分层或鼓包。因此，提高铝塑膜外层聚氨酯胶黏剂的耐湿热老化性能是目前亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]为了提高铝塑膜外层聚氨酯胶黏剂的耐湿热老化性能，本申请提供一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂和铝塑膜。
[0006]第一方面，本申请提供一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，采用如下技术方案实现：一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，包括A组分和B组分，按重量份计，所述A组分的制备原料包括聚酯多元醇15
‑
25份、聚醚多元醇5
‑
15份、多异氰酸酯单体4
‑
12份、扩链剂0.5
‑
2.5份、除水剂0.5
‑
2.5份、助剂1
‑
5份和溶剂40
‑
80份；所述B组分为聚异氰酸酯固化剂；所述A组分和B组分的质量比为100:(10
‑
30)。
[0007]通过采用上述技术方案，聚醚多元醇的疏水性强于聚酯多元醇的疏水性，聚醚多元醇部分替代聚酯多元醇，降低了聚氨酯胶粘剂的吸水率，高温下的吸水率也大大降低，提高了聚氨酯胶黏剂的耐湿热老化性能。
[0008]优选的，所述聚酯多元醇包括芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯多元醇。
[0009]通过采用上述技术方案，芳香族聚酯多元醇含有苯环，提高了聚酯多元醇的刚性，有利于提高聚氨酯胶黏剂的强度，有利于提升铝塑膜的冲深性能；脂肪族聚酯多元醇提高了聚氨酯胶黏剂的活性和柔性，提高了铝塑膜的剥离力。芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯
多元醇两者共同作用，提高了铝塑膜的初始剥离力、湿热处理后的剥离力和冲深性能。
[0010]优选的，所述芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯多元醇的质量比为(3
‑
4):(6
‑
7)。
[0011]通过采用上述技术方案，芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯多元醇的质量比控制在(3
‑
4):(6
‑
7)范围内，通过调整铝塑膜用聚氨酯中的软硬段比例，提高了聚氨酯胶黏剂的强度和活性，提高了铝塑膜的初始剥离力、湿热处理后的剥离力和冲深性能。这是由于芳香族聚酯多元醇含量过多不仅会降低聚氨酯胶黏剂的活性，还导致铝塑膜强度过大而易脆，不利于铝塑膜的冲深成型性能。而芳香族聚酯多元醇含量过少，不利于提高聚氨酯胶黏剂的强度，也不利于提升铝塑膜的冲深性能。
[0012]优选的，所述芳香族聚酯多元醇的官能度为2
‑
3，所述芳香族聚酯多元醇的数均分子量为1000
‑
3000，所述芳香族聚酯多元醇的羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0013]优选的，所述芳香族聚酯多元醇为聚邻苯二甲酸一缩二乙二醇酯二醇，数均分子量为2000
‑
3000，羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0014]优选的，所述脂肪族聚酯多元醇的官能度为2
‑
3，所述脂肪族聚酯多元醇的数均分子量为1000
‑
3000，所述脂肪族聚酯多元醇的羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0015]优选的，所述脂肪族聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯多元醇和/或聚乙二酸己二醇酯多元醇；更优选的，所述脂肪族聚酯多元醇为聚己二酸丁二醇酯多元醇，数均分子量为2000
‑
3000，羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0016]优选的，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为(1
‑
2):1。
[0017]通过采用上述技术方案，聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比控制在(1
‑
2):1内，能提高A组分的疏水性和反应活性，从而提高聚氨酯胶黏剂的耐湿热性和强度，铝塑膜初始剥离力、湿热处理后的剥离力较高，冲深性能较优。这是由于聚醚多元醇的含量过高，A组分疏水性过高，不利于A组分与固化剂反应，会降低聚氨酯胶黏剂的交联密度，也不利于进一步提高铝塑膜湿热处理后的剥离力。且聚醚多元醇的活性低于聚酯多元醇的活性，聚醚多元醇的含量过高还会降低聚氨酯胶黏剂的强度，降低铝塑膜的剥离力和冲深性能。聚醚多元醇的含量过低，吸水率较低，聚氨酯胶黏剂的耐湿热性较差。
[0018]优选的，所述聚醚多元醇的官能度为2
‑
3，所述聚醚多元醇的数均分子量为1000
‑
3000，所述聚醚多元醇的羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0019]优选的，所述聚醚多元醇选自聚乙二醇醚多元醇、聚丙二醇醚多元醇、聚四氢呋喃多元醇中的一种或多种；更优选的，所述聚醚多元醇为聚乙二醇醚多元醇，数均分子量为1000
‑
2000，羟值为40
‑
100mgKOH/g。
[0020]优选的，所述助剂包括碳化二亚胺和硅烷偶联剂。
[0021]通过采用上述技术方案，碳化二亚胺和硅烷偶联剂作为助剂，碳化二亚胺基团可以与攻击聚氨酯链的水分子反应生成稳定的脲基，从而增强聚氨酯胶黏剂的内聚性能，进一步提高了铝塑膜外层聚氨酯胶黏剂的耐湿热老化性能。硅烷偶联剂可以将有机硅分子结合至聚氨酯分子结构中，提高聚氨酯分子表面疏水性、耐温性和柔韧性，且可以减少聚氨酯胶黏剂对水分的敏感性，可以在提高铝塑膜外层聚氨酯胶黏剂的耐湿热老化性能的同时提升铝塑膜的冲深性能。
[0022]优选的，所述碳化二亚胺和硅烷偶联剂的质量比为1:1。
[0023]优选的，所述硅烷偶联剂选自KH550、KH560、KH570中的一种或多种；更优选的，所
述硅烷偶联剂为KH55本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，包括A组分和B组分，其特征在于，按重量份计，所述A组分的制备原料包括聚酯多元醇15
‑
25份、聚醚多元醇5
‑
15份、多异氰酸酯单体4
‑
12份、扩链剂0.5
‑
2.5份、除水剂0.5
‑
2.5份、助剂1
‑
5份和溶剂40
‑
80份；所述B组分为聚异氰酸酯固化剂；所述A组分和B组分的质量比为100:（10
‑
30）。2.根据权利要求1所述的锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，其特征在于，所述聚酯多元醇包括芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯多元醇。3.根据权利要求2所述的锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，其特征在于，所述芳香族聚酯多元醇和脂肪族聚酯多元醇的质量比为（3
‑
4）:（6
‑
7）。4.根据权利要求2所述的锂电软包装用耐湿热老化的聚氨酯改性胶黏剂，其特征在于，所述聚酯多元醇和聚醚多元醇的质量比为（1
‑
2）:1。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张潇，夏旭峰，雷中伟，
申请(专利权)人：浙江华正能源材料有限公司，
类型：发明
国别省市：