【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及密封胶制备，具体涉及一种室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法。
技术介绍
1、新能源汽车产业蓬勃发展，氢能源和锂电池两条技术方向都日趋成熟。锂电池组装材料的耐电解液、耐酸碱能力；氢燃料电池电极密封材料的低透气性，是电池组装中的技术难点，因此，对复合粘接材料提出了极为苛刻的要求。
2、特别是氢燃料电池，如果密封不良，就会导致氢气泄露，降低氢的使用率，影响电池效率，严重时会导致电池无法工作，从而影响电池寿命。氢燃料电池密封胶主要用于双极板和膜电极之间，或极板和极板之间。它需要具备以下性能：低透气性、低透湿性、耐酸性、耐热性、低离子析出量、绝缘性、橡胶弹性等。
3、目前氢燃料电池密封胶种类主要有：有机硅橡胶、环氧树脂、聚烯烃等。其中有机硅橡胶因为聚硅氧烷分子呈螺旋状结构，自由空间大，所以具有良好的气体及蒸汽透过性，h2透过率是天然橡胶的30倍，丁基橡胶的70倍。同时有机硅高分子si-o的离子性较强，易受酸碱攻击导致化学键断裂，耐药性能较弱，所以作为燃料电池密封胶，并非最佳选择。环氧树脂的耐酸碱、耐药性能优良，气密性高。但固化后玻璃化温度tg较高，低温下韧性弹性较差。当汽车处于运动状态中，特别是冬季环境，环氧树脂吸震抗冲击能力不足，可能导致密封不良。聚烯烃类密封胶具有低透气性，其固化物柔软且气密性、耐药性优异，是可用于燃料电池气体密封的优良材料选择。
4、聚烯烃是一类性能优良的聚合物，在胶黏剂如压敏胶、热熔胶中使用具有悠久的传统。多采用过氧化物或者硫磺，高温硫化得到弹性体。或者线性聚
5、如中国专利技术专利申请，公开号cn111534237a提出了一种光热双固化的聚烯烃封装胶膜及其制备方法，由乙烯-辛烯共聚物、光引发剂、热引发剂，与不同官能度的丙烯酸单体组成。将光引发剂和热引发剂搭配使用，可实现光，热两次固化制得聚烯烃光伏封装胶膜，固化温度较低，且耐候性好，无气泡，长期使用不会出现脱胶现象，减少了薄膜太阳能电池外观不良的现象。
6、如陶氏环球技术有限责任公司的专利技术专利，公开号为cn110785463b辐射固化聚烯烃配方，采用电子束固化的烯烃改性有机硅氧烷。采用低密度聚乙烯ldpe、三元乙丙橡胶epdm、聚烯烃弹性体poe与四乙烯基四甲基环四硅氧烷在电子束eb下固化，得到ebc配方或固化聚烯烃产物制得的制品。
7、又如陶氏环球技术公司申请的专利技术，公开号为cn1747976a提出了一种从聚烯烃弹性体制备的硅烷湿气固化的耐热纤维，采用聚烯烃弹性体、硅烷改性的聚烯烃弹性体、增粘树脂、催化剂等。该聚烯烃弹性体制备的硅烷湿气固化的耐热纤维制备方法简单，通过接枝反应优化产品，在加入固化催化剂后，将形成的制品暴露于湿气和/或加热以促进纤维快速交联。
8、中国专利技术专利申请，公开号为cn109689758a，仍然是陶氏环球技术有限责任公司公开的可湿固化聚烯烃组合物。是采用乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷在管式高压聚乙烯反应器中，用自由基引发剂共聚合乙烯和乙烯基三甲氧基硅烷来制备主聚物。然后配合橡胶添加剂、填料处理剂等，做成湿气固化的聚烯烃配方产品。
9、也有学术论文中采用高活性及低活性过氧化物组成聚烯烃弹性体(poe)胶膜双固化交联体系的报道。
10、综合以上可以看出，目前技术路线的固化方式主要分为四种：热引发固化、光引发固化、电子束固化、湿气固化。热引发需要热引发剂，通常在100℃以上较长时间才能完成反应。固化反应能耗较高，热应力及热形变较大，给生产带来不便。光引发是一种高效低能耗的固化方式，活性单体在光引发剂和紫外线的作用下聚合成高分子。但固化深度较大或胶液本身不透光时，也存在明显局限性。电子束固化与紫外光固化相似，但无需光引发剂，固化深度也较紫外光固化深。但电子束固化设备投入巨大，影响了其推广使用。同时光引发和电子束固化都存在暗区无法反应，异形件粘接应用受限的问题。湿气固化，是一种常见的室温固化方式，与缩合型硅橡胶类似，反应也较为温和。有机硅橡胶产品缺乏耐酸碱能力，而采用不同的方式对不饱和聚烯烃烷氧基硅烷接枝，得到硅烷改性的聚烯烃弹性体，然后配方得到湿气固化密封胶产品，可以大幅度改善其耐酸碱性。
11、湿气固化密封胶，市面上有成熟的硅烷改性的聚烯烃弹性体产品对外出售。如德国赢创公司的硅烷改性聚烯烃，就是先采用乙烯、丙烯和1-丁烯等不饱和单体为原料得到的无定型-α-烯烃共聚物。然后利用共聚物分子侧链残留c＝c，在pt催化下，与三甲氧基氢硅烷接枝反应得到的树脂。这类密封材料的深层固化，跟湿气固化脱甲醇有机硅橡胶相同，一方面要靠空气中的湿气渗透到胶层底部；另一方面，缩合脱出的小分子醇，逐渐扩散、挥发脱离胶层。但因为聚烯烃材料本身低透气性的特点，提高其耐酸碱能力的同时，胶体对水汽和醇透过性极低，所以该固化反应时间过长，生产极为低效。典型的德国赢创湿气固化聚烯烃弹性体分子结构如下：
12、
技术实现思路
1、本专利技术为了克服上述四种固化方式在电池密封材料存在的技术缺陷，提供了室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，兼具聚烯烃弹性体的柔韧耐酸碱、耐药性、高气密性等优点，反应不产生小分子，体积收缩率低，固化深度不受限制。该密封胶常温下即可固化完全，受热可加速固化。
2、解决上述技术问题的技术方案如下：
3、室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，是以不饱和聚烯烃作为主聚物，加入梳状结构含氢硅油，在karstedt铂络合物催化下形成高强度、柔韧的弹性密封材料。
4、具体步骤如下：
5、密封胶由a组分和b组分混合而成：
6、s1：制备梳状结构含氢硅油
7、向100份甲基含氢硅油中加入40～80份的α烯烃，在1份speier铂催化剂作用下进行硅氢加成反应，控制反应温度为60～80℃，反应时间不少于4h，得到部分接枝产物，即梳状结构含氢硅油；这一步骤中，选用speier铂催化剂进行接枝反应，避免带有c＝c的催化剂，如karstedt铂催化剂会导致含氢硅油扩链，甚至凝胶化。
8、反应方程式为：
9、
10、其中，α烯烃为苯乙烯、c6～c18正烯烃中的一种或几种；由于c12以上碳链过长，空间位阻大，降低反应活性，交联难度增加，因此优选c6～c12正烯烃中的一种或几种。
11、s2：制备a组分
12、将80～100份侧链带c＝c的不饱和聚烯烃、10～30份液体聚异丁烯、2.5～7.5份补强填料疏水气相白炭黑置于行星机中搅拌分散至少2h，再向行星机中加入1～3份催化剂搅拌至少30min，减压脱泡，过滤后得a组分；所述的催化剂为pt含量3000ppm的稀释karstedt铂催化剂，为了提高铂催化剂在聚烯烃中的相容性，催化剂采用的稀释剂为低粘度的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，所述的密封胶由A组分和B组分混合而成，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，步骤S1所述的α烯烃为C6～C12正烯烃中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，步骤S2所述的催化剂为Pt含量3000ppm的稀释Karstedt铂催化剂，采用的稀释剂为液体聚异丁烯或白油。
4.根据权利要求1所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，步骤S3所述的抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷、乙炔基环己醇或马来二烯丙基酯中的一种。
5.根据权利要求4所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，所述的抑制剂为四甲基四乙烯基环四硅氧烷。
6.根据权利要求1～5任一项所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，使用时，将A组分和B组分在静态混合器中混合均匀。
【技术特征摘要】
1.室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，所述的密封胶由a组分和b组分混合而成，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，步骤s1所述的α烯烃为c6～c12正烯烃中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的室温固化的耐酸碱低透气性密封胶的制备方法，其特征在于，步骤s2所述的催化剂为pt含量3000ppm的稀释karstedt铂催化剂，采用的稀释剂为液体聚异丁烯或白油。...
【专利技术属性】
技术研发人员：易先春，陆俊南，史亮亮，储开华，易隽昕，袁胜斌，
申请(专利权)人：宿迁市同创化工科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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