一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒及其制备方法技术

本发明专利技术涉及新能源电池薄膜材料技术领域，具体涉及一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒及其制备方法，该PP无卤阻燃母粒，包括如下原料：聚丙烯、有机硅阻燃剂、耐火填料、阻燃协效剂、陶瓷化成炭剂、抗滴落剂、硅酮粉、AMS树脂和硅橡胶，实现聚丙烯PP薄壁化0.05

【技术实现步骤摘要】
一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新能源电池薄膜材料
，具体涉及一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的聚丙烯PP材料阻燃，采用的阻燃剂有溴系、以及多聚磷酸盐和三聚氰胺氰尿酸盐等磷
‑
氮混配体系。
[0003]其中，PP溴系阻燃存在的问题是有卤不环保问题，尤其在新能源汽车动力电池，对溴系的规避以及电性能CTI提不上来等安全问题。无卤磷
‑
氮混配阻燃剂体系目前存在添加量大，大约20
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30％质量百分比甚至更高，即使这样大的添加量也只能达到1.6mm厚度或者2.0mm厚度的UL 94
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V0阻燃等级。
[0004]然而，新能源电池组使用场景需要的厚度0.375mm、0.175mm甚至更薄壁的厚度，就很难达到阻燃等级UL 94
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V0的标准，即使继续提高磷
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氮混配体系的阻燃剂添加份量，仍达不到UL 94
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V0的阻燃等级，这是磷
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氮体系结构和阻燃机理决定的，同时，阻燃剂添加量20
‑
40％的比例，不仅破坏了PP物性，同时磷也易于析出表面，测试燃烧时伴随滴落现象。当下新能源动力电池或者储能电池领域，一直期待有一种PP阻燃薄膜材料，真正实现无卤、不滴落、高CTI、以及0.175mm甚至更薄壁的厚度阻燃的薄膜材料，应用于新能源行业。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本专利技术的目的在于提供一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，高CTI值，可以提高新能源动力电池组的安全性和可靠性，且具有阻燃稳定性高、良好的机械稳定性以及优秀的电性能等特点；该阻燃母粒应用于聚丙烯制备薄膜，在0.175mm厚度薄膜阻燃等级仍能达到VTM
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V0级。
[0006]本专利技术的另一目的在于提供一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒的制备方法，该制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
[0007]本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，包括如下重量份的原料：
[0008][0009]本专利技术薄壁PP无卤不滴落高CTI/600V阻燃母粒，采用了硅系列阻燃剂为主，其他功能性阻燃剂为辅助，附加特殊的加工工艺，保证的材料功能性需求，以及加工成型需求。
[0010]优选的，所述有机硅阻燃剂为有机倍半硅氧烷；所述阻燃协效剂为次磷酸盐。
[0011]优选的，所述有机倍半硅氧烷为无规倍半硅氧烷、梯形倍半硅氧烷、桥型倍半硅氧烷和笼型倍半硅氧烷中的至少一种。
[0012]更优选的，所述有机倍半硅氧烷的型号选自FR
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Si9800、HY
‑
SIFR或SIFR
‑
9500；所述次磷酸盐为次磷酸钠、次磷酸钙或次磷酸铵。
[0013]优选的，所述耐火填料为改性滑石粉和/或高岭土。
[0014]优选的，所述改性滑石粉为经甲基苯基硅氧烷浸泡处理的滑石粉。
[0015]优选的，所述陶瓷化成炭剂为陶瓷化硼酸锌。
[0016]优选的，所述抗滴落剂为三菱抗滴落剂A3000。
[0017]优选的，所述硅橡胶为二甲基硅橡胶。
[0018]本专利技术的另一目的通过下述技术方案实现：上述的新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒的制备方法，包括如下步骤：
[0019](S1)、按重量份取聚丙烯、有机硅阻燃剂、耐火填料、阻燃协效剂、陶瓷化成炭剂、抗滴落剂、硅酮粉、AMS树脂和硅橡胶，备用；
[0020](S2)、将聚丙烯、抗滴落剂、硅酮粉、陶瓷化成炭剂和AMS树脂混合，在600
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1000rpm转速下搅拌2
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5min，然后再加入耐火填料、有机硅阻燃剂、阻燃协效剂和硅橡胶，在300
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500rpm转速下搅拌8
‑
12min，得到混合材料；
[0021](S3)、将步骤(S2)的混合材料经高扭矩双螺杆挤出机在一定温度和转速下挤出造粒，过筛，得到PP无卤阻燃母粒。
[0022]优选的，所述高扭矩双螺杆挤出机的下料口采用翻滚密炼工艺；混合材料通过双锥强制喂料机送入高扭矩双螺杆挤出机，双锥强制喂料机的喂料转速为20
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40Hz；所述高扭矩双螺杆挤出机的挤出温度为180
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220℃、主机转速为300
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500rpm。
[0023]更优选的，步骤(S3)中，过筛的目数为100
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200目。
[0024]本专利技术的有益效果在于：
[0025](1)、本专利技术的新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，以有机倍半硅氧烷作为主要阻燃剂，采用次磷酸盐进行协效阻燃，而加入的耐火填料起到耐燃作用和提高材料CTI值，且与陶瓷化成炭剂协同作用，在燃烧过程中形成更难燃的微小粒子从而达到更好的阻燃效果，硅酮粉起到优异的分散作用，硅橡胶有效改善了大量填充物对材料整体的韧性影响，而抗滴落剂A3000和AMS树脂的加入，赋予聚丙烯材料的分散性能的同时也提供更好的成膜性能；相比传统的抗滴落剂，本专利技术的抗滴落剂A3000分散性好，对聚丙烯材料的成膜稳定性更佳。
[0026](2)、本专利技术的新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，实现聚丙烯PP薄壁化0.05
‑
0.375mm阻燃达到V0级，以及高CTI值，同时表面不析出；是动力电池和储能电池组最需求的性能，本专利技术正好弥补了当下电池板块隔膜片或绝缘片防火性能不足、以及电性能CTI值不够高的缺陷。
[0027](3)、本专利技术的PP无卤阻燃母粒的制备方法操作简单，控制方便，生产效率高，生产成本低，可用于大规模生产。
具体实施方式
[0028]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本专利技术的限定。
[0029]实施例1
[0030]一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒的制备方法，包括如下步骤：
[0031]步骤一：在高速罐中加入聚丙烯60kg、三菱抗滴落剂A30002.5kg、硅酮粉GT602.5kg、陶瓷化硼酸锌2.5kg、AMS树脂2.5kg，在高速罐转速为800rpm条件下搅拌3min，然后再加入经甲基苯基硅氧烷浸泡处理的滑石粉5kg、有机倍半硅氧烷FR
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Si980015kg、次磷酸钠8kg、二甲基硅橡胶2kg，在高速罐转速为400rpm条件下搅拌10min，得到混合材料；
[0032]步骤二：高扭矩双螺杆挤出机的温度为：210℃，把主机转速设定为：400rpm，然后把步骤一的混合材料经高扭矩双螺杆挤出机挤出造粒，其下料口采用翻滚密炼工艺，混合材料通过双锥强制喂料机送入高扭矩双螺杆挤出机，喂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于，包括如下重量份的原料：2.根据权利要求1所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述有机硅阻燃剂为有机倍半硅氧烷；所述阻燃协效剂为次磷酸盐。3.根据权利要求2所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述有机倍半硅氧烷为无规倍半硅氧烷、梯形倍半硅氧烷、桥型倍半硅氧烷和笼型倍半硅氧烷中的至少一种。4.根据权利要求1所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述耐火填料为改性滑石粉和/或高岭土。5.根据权利要求4所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述改性滑石粉为经甲基苯基硅氧烷浸泡处理的滑石粉。6.根据权利要求1所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述陶瓷化成炭剂为陶瓷化硼酸锌。7.根据权利要求1所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述抗滴落剂为三菱抗滴落剂A3000。8.根据权利要求1所述的一种新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒，其特征在于：所述硅橡胶为二甲基硅橡胶。9.一种如权利要求1
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8任意一项所述的新能源电池薄膜的PP无卤阻燃母粒的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗立才，王启瑶，刘卫，年福伟，黎许和，
申请(专利权)人：铨盛聚碳科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：