【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于树脂制备，涉及一种高残碳和高软化点的交联树脂及其制备方法。
技术介绍
1、石墨作为使用最广泛的负极材料具有较好的导电性能与空间结构，但其在与有机溶剂电解质的相容性表现较差，在充放电过程的脱落现象严重影响锂电池的循环性能与电池容量。为了解决石墨与电解质相容问题常采用包覆的方式对负极材料进行表面处理，从而实现对锂电池性能提升。
2、目前工业上主要采用煤沥青或石油沥青包覆的方式进行负极材料包覆，如专利cn201711242456.9公布了一种固体沥青低温包覆制备负极材料的方法，以高软化点沥青做原料经过粉碎、石墨化、包覆、n2保护碳化、冷却筛选得到锂电池负极材料，制备的负极材料首次脱锂容量首次库伦效率超过350mah/g，首次库伦效率可达92％以上。如专利cn202010809449.8公布了一种固体沥青液相包覆改性负极材料的制备方法，首先将固体沥青高温液化，选择100-200目原料沥青，与负极材料石墨按比例混合搅匀后加入包覆机中进行包覆，高温n2保护热处理后得到固体沥青液相包覆材料，用石墨作负极钴酸锂作正极，改性材料首次充放电效率最高可达93％，放电容量能达到365mah/g。刘梦璇等在《沥青在锂离子电池负极材料中的应用研究进展》中发现沥青原料来源繁杂，且筛选过程的不稳定导致成本增加、成品的一致性较低。上述技术中，沥青包覆与炭化过程中会使用大量的甲苯与喹啉做溶剂，产生的烟气、灰尘等也需要相应的环保处理措施，严重影响生态环境，会对人体产生严重损害。
3、树脂在用做负极包覆材料时具有包覆均匀，锂电池电
4、现有技术中古马隆树脂工业生产的主要方式包括热聚与阳离子催化聚合两种方式得到古马隆树脂。如专利cn202010781814.9公开了以乙烯焦油做原料用热聚的方式聚合，通过轻组分脱除得到重焦油，重焦油在裂解炉中进行高温400℃～430℃裂解，重质油在280℃～300℃下聚合釜中进行聚合，聚合所得产物进行降膜闪蒸，浓缩后造粒得到古马隆树脂，得到古马隆树脂软化点在100℃～116℃树脂。专利cn201110076405.x公开了一种古马隆树脂生产方法，包括：用煤焦油脱重、重苯加氢反应去杂、初分、茚和氧茚脱酚、茚和氧茚脱吡啶,茚和氧茚聚合等步骤制古马隆树脂。专利cn201410482242.9公开了一种高软化点古马隆树脂制备方法，主要采用催化聚合的方式包括步骤：原料粗茚用无机碱的水溶液进行洗涤，粗茚稀释，催化聚合，闪蒸以脱出轻组分，最后造粒得到软化点110℃～116℃树脂。
5、上述技术中，古马隆树脂的两种主要合成方式：热聚与催化聚合，其中热聚古马隆树脂对原料处理要求高，合成的树脂软化点与残碳率难控制，且对操作温度与反应压力有较高要求，生产过程较为困难存在一定生产危险与环境影响。催化聚合古马隆树脂软化点能满足负极包覆材料要求，但残碳率较低，综合考虑无法满足市场对负极包覆树脂性能参数要求。
6、鉴于上述情况亟待研发一种具有高残碳和高软化点的树脂，能够提高锂电池效率、循环性能和倍率性能。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术的目的是提供一种高残碳和高软化点的交联树脂及其制备方法，将含有可聚组分的原料聚合，并通过交联剂进一步交联改性，再在质子酸催化剂的作用下催化缩聚得到高残碳和高软化点的交联树脂；该高残碳和高软化点的交联树脂在用作负极包覆材料时，可提高锂电池效率、循环性能以及倍率性能等，且本方法的制备过程操作简便、产品附加值高、电池包覆应用领域广，适合工业化生产。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一方面提供了一种高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，包括以下步骤：
4、s1，线性树脂的制备，将含有可聚组分的原料加入到溶剂中，在引发剂的作用下进行聚合反应后，经水洗、蒸馏脱除溶剂和残余单体后得到线性树脂；
5、s2，混合搅匀，将所述线性树脂与改性交联剂混合，加热并搅匀；
6、s3，催化缩聚，向经步骤s2处理后的线性树脂中加入质子酸催化剂，并加热进行缩聚反应，直至产品粘度增加出现缠棒现象且无气泡产生时反应结束，得到缩聚物；
7、s4，蒸馏造粒，将步骤s3得到的缩聚物进行加热蒸馏，并通过氮气将所述缩聚物中的轻组分吹入吸收液中，然后通过造粒得到高残碳和高软化点的交联树脂。
8、优选地，所述步骤s1中：
9、所述含有可聚组分的原料中，可聚组分的含量≥10wt％；和/或
10、所述含有可聚组分的原料为煤系粗茚、石油系c9组份、纯组份芳香化合物中的一种或多种；和/或
11、所述溶剂选自甲苯、二甲苯、闪蒸油中的一种或多种；和/或
12、所述引发剂选自三氯化铝、三氟化硼、对甲苯磺酸中的一种或多种。
13、优选地，所述步骤s1中：
14、所述纯组份芳香化合物为萘或蒽；和/或
15、所述引发剂的添加量为1～10wt％；和/或
16、所述含有可聚组分的原料与所述溶剂的质量比为30％～80％。
17、优选地，所述步骤s1中，所述聚合反应中，聚合温度为70～100℃，聚合时间为1～4h。
18、优选地，所述步骤s1中，所述线性树脂的制备采用热聚方式，所述热聚合温度230～260℃；或
19、所述步骤s1中，所述线性树脂的制备采用自由基聚合方式，所述自由基聚合方式采用的引发剂为过氧化物、脂肪酸钠中的一种或两种的混合物。
20、优选地，所述步骤s1中，所述线性树脂的软化点为70～120℃，残碳率为4～10wt％。
21、优选地，所述步骤s2中：
22、所述改性交联剂选自具有对称双键或对称羟基官能团的有机物；和/或
23、所述改性交联剂的添加量为所述线性树脂质量的1～30wt％；和/或
24、所述混合搅匀过程中，搅拌温度为150～260℃，搅拌时间为0.5～2h。
25、优选地，所述步骤s2中：
26、所述改性交联剂选自苯二甲醇、对苯二甲醛，二乙烯基苯中的一种或多种；和/或
27、所述改性交联剂的添加量为所述线性树脂质量的5～20wt％。
28、优选地，所述步骤s3中：
29、所述质子酸催化剂选自浓硫酸、对甲苯磺酸、alcl3、bf3中的一种或多种；和/或
30、所述质子酸催化剂的添加量为所述可聚组分质量的1～20wt％；和/或
31、所述催化缩聚反应过程中，反应温度为180～360℃，反应时间为2～8h。
32、优选地，所述步骤s4中：
33、所述蒸馏过程的蒸馏温度为280～380℃；和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中：
3.根据权利要求2所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中：
4.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述聚合反应中，聚合温度为70～100℃，聚合时间为1～4h。
5.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述线性树脂的制备采用热聚方式，所述热聚合温度230～260℃；或
6.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述线性树脂的软化点为70～120℃，残碳率为4～10wt％。
7.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：
8.根据权利要求7所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中：p>
9.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中：
10.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤S4中：
11.一种高残碳和高软化点的交联树脂，其特征在于，所述高残碳和高软化点的交联树脂根据权利要求1～10任一项所述的高残碳和高软化点的交联树脂制备方法获得，所述高残碳和高软化点的交联树脂的残碳率≥14％，软化点≥125℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中：
3.根据权利要求2所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中：
4.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述聚合反应中，聚合温度为70～100℃，聚合时间为1～4h。
5.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述线性树脂的制备采用热聚方式，所述热聚合温度230～260℃；或
6.根据权利要求1所述的高残碳和高软化点的交联树脂的制备方法，其特征在于，所述步骤s1...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯文杰，郑中懿，赵弘毅，潘金，朱春燕，吕苗，陈亮，袁轶浩，郑立，潘丽峰，虞红钢，李家发，
申请(专利权)人：宝武碳业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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