一种复合材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种复合材料及其制备方法和应用，所述复合材料包括依次设置的第一硅胶隔热层

【技术实现步骤摘要】
一种复合材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于复合材料
，具体涉及一种复合材料及其制备方法和应用
。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车行业的蓬勃发展，电池的安全性受到更多的关注，特别是三元锂电池，着火后热失控造成人员伤亡屡见不鲜，硅橡胶比重比很多无机非金属材料和金属材料质低，长期不会掉粉屑，环保且具有很好的介电性能和阻燃性能受到越来越多的关注，但是添加硅胶受明火后分解成气体和二氧化硅逸散，起不到防火保护乘客的作用，因此往往选择通过添加陶瓷粉开发陶瓷化硅橡胶产品来解决防火问题，陶瓷粉的添加会影响硅胶阻燃性能，同时在明火灼烧下往往容易开裂不能外观完整，在热冲击强气流下不能快速抵御，造成穿孔失效，产生人员伤亡
。
[0003]目前，市面上防火材料大多数为无机物云母板，云母板比较脆，不能弯折，而往往电池内部结构复杂，导致云母板与电芯材料间贴合不够，长期使用下还易掉粉，在热失控后起不到隔热的作用导致热量蔓延，危及人员安全
。
传统添加陶瓷粉制成陶瓷化硅胶的方案，需要成瓷强度高往往需要铝硅酸盐类黏土，本身比重高，对阻燃不利，还需要添加其它无机
/
有机阻燃剂更加不利于轻量化，陶瓷化硅胶本身导热，耐热冲击也不够，需要配合纤维布使用，纤维布熔点低＜
500℃
，需要抵抗热冲击还需要配合功能化层对玻纤布进行保护，以满足同样厚度下超过云母板的耐热冲击性能
。
[0004]因此，开发出一种轻量化
、
耐热冲击强r/>、
阻燃性强
、
成瓷强度高的复合材料，是本领域亟待解决的问题
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种复合材料，设计成纤维布表面涂布硅胶隔热层的五层结构，最外层硅胶隔热层渗透到纤维布内部与纤维布组成一个整体，功能上变成三层，不区分正反面，纤维布和纤维具有一定的热反射率和抵御耐辐射热，中间硅胶隔热层明显受热后也会形成膨胀隔热，进一步阻止热量传播到背面，可以做到同厚度下热冲击和隔热都优于现有云母板等材料
。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种复合材料，所述复合材料包括依次设置的第一硅胶隔热层
、
第一纤维布层
、
第二硅胶隔热层
、
第二纤维布层
、
第三硅胶隔热层；
[0008]以重量份计，所述第一硅胶隔热层
、
第二硅胶隔热层
、
第三硅胶隔热层的制备原料各自独立地包括如下组分：
[0009]20
‑
50
份乙烯基生胶
、1
‑5份氧化物玻璃
、1
‑
10
份陶瓷微珠
、5
‑
30
份硼酸锌
、5
‑
10
份电木粉
、1
‑6份纤维
、1
‑3份阻燃剂
、0.07
‑
0.3
份硅烷偶联剂
、0.1
‑3份催化剂
、5
‑
16
份硅石灰
、5
‑
15
份白炭黑和
0.1
‑3份交联剂；
[0010]优选地，所述乙烯基生胶的重量份为
20
‑
50
份，例如可以为
20
份
、25
份
、30
份
、35
份
、
40
份
、45
份
、50
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0011]优选地，所述氧化物玻璃的重量份为1‑5份，例如可以为1份
、2
份
、3
份
、4
份
、5
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0012]优选地，所述陶瓷微珠的重量份为1‑
10
份，例如可以为1份
、2
份
、4
份
、5
份
、6
份
、8
份
、10
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0013]优选地，所述硼酸锌的重量份为5‑
30
份，例如可以为5份
、10
份
、15
份
、20
份
、25
份
、30
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0014]优选地，所述电木粉的重量份为5‑
10
份，例如可以为5份
、6
份
、7
份
、
份
、
份
、10
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0015]优选地，所述纤维的重量份为1‑6份，例如可以为1份
、2
份
、3
份
、
份
、5
份
、6
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0016]优选地，所述阻燃剂的重量份为1‑3份，例如可以为1份
、2
份
、3
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0017]优选地，所述硅烷偶联剂的重量份为
0.07
‑
0.3
份，例如可以为
0.07
份
、0.1
份
、0.2
份
、0.3
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
。
[0018]优选地，所述催化剂的重量份为
0.1
‑3份，例如可以为
0.1
份
、0.5
份
、1
份
、1.5
份
、2
份
、2.5
份
、3
份，以及上述点值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种复合材料，其特征在于，所述复合材料包括依次设置的第一硅胶隔热层
、
第一纤维布层
、
第二硅胶隔热层
、
第二纤维布层
、
第三硅胶隔热层；以重量份计，所述第一硅胶隔热层
、
第二硅胶隔热层
、
第三硅胶隔热层的制备原料各自独立地包括如下组分：
20
‑
50
份乙烯基生胶
、1
‑5份氧化物玻璃
、1
‑
10
份陶瓷微珠
、5
‑
30
份硼酸锌
、5
‑
10
份电木粉
、1
‑6份纤维
、1
‑3份阻燃剂
、0.07
‑
0.3
份硅烷偶联剂
、0.1
‑3份催化剂
、5
‑
16
份硅石灰
、5
‑
15
份白炭黑和
0.1
‑3份交联剂
。2.
根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述乙烯基生胶的数均分子量为
42
‑
70
万；优选地，所述氧化物玻璃的粒径为1‑
10
μ
m
；优选地，所述陶瓷微珠的粒径为
200
‑
400
目
。3.
根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述纤维包括玄武岩纤维
、
碳纤维或芳纶纤维中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述纤维包括短切纤维；优选地，所述短切纤维的长度为1‑
10mm
；优选地，所述阻燃剂包括氧化锌
、
氧化钛或碳酸镧中的任意一种或至少两种的组合
。4.
根据权利要求1‑3任一项所述的复合材料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括乙烯基三甲氧基硅烷
、
乙烯基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述催化剂包括铂金催化剂；优选地，所述硅石灰的粒径为1‑
10
μ
m
；优选地，所述白炭黑的比表面积为
10
‑
300m2/g
；优选地，所述交联剂包括含氢硅油；优选地，所述第二硅胶隔热层的制备原料以重量份计还包括
15
‑
100
份溶剂；优选地，所述溶剂包括乙酸乙酯
、
白电油
、
丙二醇或甲醚中的任意一种或至少两种的组合
。5.
根据权利要求1‑4任一项所述的复合材料，其特征在于，所述第一纤维布层
、
第二纤维布层的材料各自独立地包括纤维布；优选地，所述纤维布的厚度为
0.1
‑
0.4mm
；优选地，所述纤维布包括高硅氧玻璃纤维
、
玄武岩纤维布或无碱电子玻璃纤维布中的任意一种或至少两种的组合
。6.
一种如权利要求1‑5任一项所述的复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
(1)
将阻燃剂
、
氧化物玻璃
、
陶瓷微珠
、
纤维
、
硅烷偶联剂
、
电木粉
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡祥，姚蓓蓓，朱爱军，梁江华，王子扬，
申请(专利权)人：深圳市富程威科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：