一种电池模组壳体用的高散热材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电池模组壳体用的高散热材料及其制备方法，涉及复合材料技术领域。本发明专利技术在制备电池模组壳体用的高散热材料时，加入了自制低收缩增稠剂和导热填料；自制低收缩增稠剂为改性聚乙二醇，导热填料为复合碳纳米管；改性聚乙二醇是多羧基聚乙二醇与端氨基超支化丙烯酸酯反应制得增强高散热材料韧性的同时，降低收缩率；复合碳纳米管是将多壁碳纳米管氧化后，与3

【技术实现步骤摘要】
一种电池模组壳体用的高散热材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及复合材料
，具体为一种电池模组壳体用的高散热材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的发展，新能源汽车电池的创新也越来越多。新能源汽车电池就是使用新能源技术减少“温室气体”排放污染的新型汽车电池；新能源电池也在逐步发展，电池壳体材料出现了玻纤增强复合材料，SMC片状材料，碳纤维增强复合材料等多种轻量化的材料选择。
[0003]SMC复合材料是Sheet molding compound的缩写，即片状模塑料，目前公开的SMC材料都有一定的缺陷，在成型简单的前提下，SMC的韧性和收缩率都无法得到保证；作为电池壳体材料使用时，又常常处于较高的环境温度，所以SMC对耐热性和散热性也有一定的需求。因此本专利技术研究制备了一种具有较为优异韧性、耐热性、导热性和较低收缩率的电池模组壳体用的高散热材料。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电池模组壳体用的高散热材料及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种电池模组壳体用的高散热材料，所述电池模组壳体用的高散热材料包括不饱和聚酯树脂、自制低收缩增稠剂、导热填料和过氧化二苯甲酸叔丁酯。
[0006]优选的，所述自制低收缩增稠剂为改性聚乙二醇；所述导热填料为复合碳纳米管。
[0007]优选的，所述改性聚乙二醇是多羧基聚乙二醇与端氨基超支化丙烯酸酯反应制得；所述多羧基聚乙二醇是聚乙二醇与均苯四甲酸酐反应制得；所述端氨基超支化丙烯酸酯是氨基乙基哌嗪和乙二醇二甲基丙烯酸酯反应制得。
[0008]优选的，所述复合碳纳米管是将多壁碳纳米管氧化后，与3
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巯丙基三甲氧基硅烷反应后，再与噁唑和咪唑混合物复合制得；所述噁唑和咪唑混合物是由将噁唑聚合在二乙烯基苯、苯乙烯和乙烯基咪唑的互穿网络结构中制得。
[0009]优选的，所述电池模组壳体用的高散热材料的制备方法，包括以下具体步骤：
[0010](1)将多羧基聚乙二醇与二氯亚砜按质量比1:20～50混合，搅拌均匀后，升温至60～80℃，反应6～8h后，加入多羧基聚乙二醇质量0.4～0.6倍的端氨基超支化丙烯酸酯，用氢氧化钠调节pH至8～10，继续反应6～8h，旋蒸，制得改性聚乙二醇，即为自制低收缩增稠剂；
[0011](2)将氧化多壁碳纳米管与二氯甲烷按质量比1:80～100混合，超声分散后，加入氧化多壁碳纳米管质量0.4～0.6倍的3
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巯丙基三甲氧基硅烷，升温至70～80℃，回流反应4～6h，过滤并用二氯甲烷洗涤3～5次，抽滤并烘干，制得硅烷多壁碳纳米管；
[0012](3)在氮气氛围下，将等摩尔比的4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸混合，升温至88～92℃，混合均匀后降温至58～62℃，加入4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐体积0.3～0.6倍的咪唑溶液，搅拌均匀后再加入4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐质量8～10倍的步骤(2)制得的硅烷多壁碳纳米管，升温至88～92℃，通氮气至大气压，保温20～30min后脱气，升温至98～102℃，反应10～14h后，升温至108～112℃，反应10～14h后，升温至128～132℃，继续反应10～14h，最后升温至148～152℃反应4～6h，制得复合碳纳米管，即为导热填料；
[0013](4)将不饱和聚酯树脂和步骤(1)制得的自制低收缩增稠剂混合后，升温至90～110℃，混合均匀后，冷却至室温后，加入步骤(3)制得的导热填料和过氧化二苯甲酸叔丁酯，在2000～4000rpm下搅拌混合均匀，密封置于35～45℃的烘箱中熟化20～24h，制得电池模组壳体用的高散热材料。
[0014]优选的，上述步骤(1)中：多羧基聚乙二醇的制备方法为：在氮气氛围下，将干燥的聚乙二醇升温至110～130℃，加入聚乙二醇质量0.09～0.019倍的均苯四甲酸酐，在50～100rpm下搅拌反应3～6h，制得多羧基聚乙二醇。
[0015]优选的，上述步骤(1)中：端氨基超支化丙烯酸酯的制备方法为：将氨基乙基哌嗪和氯仿按质量比1:2.4～2.8混合，水浴升温至38～42℃，转移至氮气氛围，在50～100rpm下搅拌，并以3～5ml/min的速率滴加氨基乙基哌嗪质量1.2～1.4倍的乙二醇二甲基丙烯酸酯，滴加完成后继续反应50～60h，制得端氨基超支化丙烯酸酯。
[0016]优选的，上述步骤(2)中：氧化多壁碳纳米管的制备方法为：将多壁碳纳米管、浓硫酸和质量分数为20～40％的硝酸按质量比混合，在50～80kHz下超声20～40min，升温至78～82℃后回流反应20～40min，过滤并用去离子水洗涤5～8次，离心、抽滤并真空烘干，制得氧化多壁碳纳米管。
[0017]优选的，上述步骤(3)中：咪唑溶液的制备方法为：将乙烯基咪唑和N
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甲基吡咯烷酮按体积比1:20～30混合，搅拌均匀后，加入乙烯基咪唑等体积的苯乙烯和乙烯基咪唑质量2～4倍的二乙烯基苯，密封并超声分散均匀，再加入乙烯基咪唑质量0.055～0.085倍的偶氮二异丁腈，转移至氮气氛围下，升温至70～80℃，并在100～200rpm下搅拌回流反应8～12h，制得咪唑溶液。
[0018]优选的，上述步骤(4)中：不饱和聚酯树脂、自制低收缩增稠剂、导热填料和过氧化二苯甲酸叔丁酯的质量比为60～70:2～3:20～40:0.8～1。
[0019]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：
[0020]本专利技术在制备电池模组壳体用的高散热材料时，加入了自制低收缩增稠剂和导热填料；自制低收缩增稠剂为改性聚乙二醇，导热填料为复合碳纳米管；
[0021]改性聚乙二醇是多羧基聚乙二醇与端氨基超支化丙烯酸酯反应制得；多羧基聚乙二醇是聚乙二醇与均苯四甲酸酐反应制得；端氨基超支化丙烯酸酯是氨基乙基哌嗪和乙二醇二甲基丙烯酸酯反应制得；聚乙二醇与均苯四甲酸酐反应，在聚乙二醇上引入羧基，形成具有良好结晶性能的多羧基聚乙二醇，使得改性聚乙二醇能够更好的形成交联网络，再与具有大量的支化结构的端氨基超支化丙烯酸酯反应，在改性聚乙二醇中引入双键，使得改性聚乙二醇能够参与高散热材料的固化反应，形成具有支化结构的交联网络，增强高散热材料韧性的同时，降低收缩率；
[0022]复合碳纳米管是将多壁碳纳米管氧化后，与3
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巯丙基三甲氧基硅烷反应后，再与
噁唑和咪唑混合物复合制得；噁唑和咪唑混合物是由将噁唑聚合在二乙烯基苯、苯乙烯和乙烯基咪唑的互穿网络结构中制得；表面接枝巯基和硅烷的氧化碳纳米管，与噁唑和咪唑混合物进行原位聚合，形成三元复合材料，加入到高散热材料中，不仅增强高散热材料的导热性，还增强了高散热材料的耐热性；复合碳纳米管还会进入到改性聚乙二醇的支化交联网络结构中，增强了复合碳纳米管的分散性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池模组壳体用的高散热材料，其特征在于，所述电池模组壳体用的高散热材料包括不饱和聚酯树脂、自制低收缩增稠剂、导热填料和过氧化二苯甲酸叔丁酯。2.根据权利要求1所述的一种电池模组壳体用的高散热材料，其特征在于，所述自制低收缩增稠剂为改性聚乙二醇；所述导热填料为复合碳纳米管。3.根据权利要求2所述的一种电池模组壳体用的高散热材料，其特征在于，所述改性聚乙二醇是多羧基聚乙二醇与端氨基超支化丙烯酸酯反应制得；所述多羧基聚乙二醇是聚乙二醇与均苯四甲酸酐反应制得；所述端氨基超支化丙烯酸酯是氨基乙基哌嗪和乙二醇二甲基丙烯酸酯反应制得。4.根据权利要求2所述的一种电池模组壳体用的高散热材料，其特征在于，所述复合碳纳米管是将多壁碳纳米管氧化后，与3
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巯丙基三甲氧基硅烷反应后，再与噁唑和咪唑混合物复合制得；所述噁唑和咪唑混合物是由将噁唑聚合在二乙烯基苯、苯乙烯和乙烯基咪唑的互穿网络结构中制得。5.一种电池模组壳体用的高散热材料的制备方法，其特征在于，包括以下具体步骤：(1)将多羧基聚乙二醇与二氯亚砜按质量比1:20～50混合，搅拌均匀后，升温至60～80℃，反应6～8h后，加入多羧基聚乙二醇质量0.4～0.6倍的端氨基超支化丙烯酸酯，用氢氧化钠调节pH至8～10，继续反应6～8h，旋蒸，制得改性聚乙二醇，即为自制低收缩增稠剂；(2)将氧化多壁碳纳米管与二氯甲烷按质量比1:80～100混合，超声分散后，加入氧化多壁碳纳米管质量0.4～0.6倍的3
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巯丙基三甲氧基硅烷，升温至70～80℃，回流反应4～6h，过滤并用二氯甲烷洗涤3～5次，抽滤并烘干，制得硅烷多壁碳纳米管；(3)在氮气氛围下，将等摩尔比的4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐和对苯二甲酸混合，升温至88～92℃，混合均匀后降温至58～62℃，加入4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐体积0.3～0.6倍的咪唑溶液，搅拌均匀后再加入4,6
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二氨基间苯二酚盐酸盐质量8～10倍的步骤(2)制得的硅烷多壁碳纳米管，升温至88～92℃，通氮气至大气压，保温20～30min后脱气，升温至98～102℃，反应10～14h后，升温至108～112℃，反应10～14h后，升温至128～132℃，继续反应10～14h，最后升温至148～152℃反应4～6h，制得复合碳纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：李定标，陶万金，陈志贤，卢其勇，
申请(专利权)人：东莞市卡帝德塑化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：