【技术实现步骤摘要】
本申请涉及柔性云母复合材料，尤其是涉及一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料及其制备方法。
技术介绍
1、柔性云母复合材料具有良好的防火阻燃性能和电绝缘安全性，现今被广泛应用于新能源汽车的热失控防护领域。新能源汽车的动力电池组作为新能源汽车能量的储存和输出的核心元件，决定着新能源汽车的使用寿命和安全性能。
2、锂离子电池组中的电极体积会随着电池充放电过程和局部温度改变而发生变化，上述变化会引起单体电芯体积的改变，导致锂离子电池组中的单体电芯间之间相互挤压产生较大的应力影响锂离子电池组的寿命和使用安全。而柔性云母复合材料垫衬于单体电芯间之间可起到缓冲减震隔热作用，有效改善锂离子电池组的寿命和使用安全。但是，柔性云母复合材料依旧存在问题：柔性云母基材表面的耐磨性较差，在使用过程中柔性云母复合材料易出现掉粉问题，不仅会影响无尘车间的作用环境，不利于产品的品控，最终会影响锂离子电池组的寿命和使用安全。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供了一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料及其制备方法。
2、第一方面，本申请提供的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，是通过以下技术方案得以实现的：
3、一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料包括柔性云母基材，所述柔性云母基材是由有机硅树脂和云母组合物通过热压工艺制成；所述柔性云母基材表面一体热压形成有沟壑区域；所述柔性云母基材表面形成的沟壑区域内填充有纳米陶瓷填料；纳米陶瓷填料包括纳米α相氧化铝、纳米
4、本申请具有优良防火阻燃安全性能、绝缘抗击穿性能的同时具有良好的耐磨损性能和一定的柔韧性，用于汽车电芯可提升整车的热失控防护安全性能。
5、优选的，所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-1.0mm，胶含量控制在10-16wt%；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(90-98):(2-10)组成；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、白云母、黑云母、氟金云母中的至少一种；所述增韧填料为芳纶短纤、玻纤短纤、γ-氧化铝纤维、硼酸铝晶须中的至少一种。
6、优选的，所述云母组合物中云母粉粒度为30-60μm；所述增韧填料中的芳纶短纤、玻纤短纤、γ-氧化铝纤维的长度为10-500μm，所述硼酸铝晶须的粒度为0.3-10μm；所述云母组合物中的表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、钛酸酯偶联剂中的至少一种。
7、优选的，所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-0.40mm，胶含量控制在12-14wt%；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、氟金云母以质量比(3-4):1组成；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(94-96):(4-6)组成；所述增韧填料为芳纶短纤、硼酸铝晶须以质量比(90-98):(2-10)组成；所述芳纶短纤的细度为2-3dtex且长度为0.2-0.4mm的凯夫拉芳纶短纤；所述表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷kh570、乙烯基硅烷kh-151、钛酸酯偶联剂kr 138s以质量比(1-4):(1-4):(0.5-2)组成。
8、本申请中的柔性云母基材具有良好的阻燃防火性和绝缘抗击穿安全性能，同时还具有较好的柔韧性，满足柔性云母基材是三维异形件制造的要求，起到更好的热失控防护效果。
9、优选的，所述纳米陶瓷填料是由40-60份平均粒径为10-200nm的纳米α相氧化铝、5-20份平均粒径为50-200nm的纳米四方相氧化锆、1-3份平均粒径为50-200nm的纳米氧化镁、1-3份平均粒径为20-50nm的纳米二氧化硅、1-3份平均粒径为50-500nm的纳米氮化铝、1-3份平均粒径为20-800nm的纳米氮化硅、0.2-0.5份的氮化钛晶须、0.2-0.5份的氮化硅晶须组成；所述氮化钛晶须、氮化硅晶须的长度为5-20μm，长径比20-40。
10、通过优化纳米陶瓷填料及其粒径可保证所制备的柔性云母复合材料的耐磨损性且兼具一定的柔韧性，可用于三维异形件的制造的要求，拓展其使用范围。
11、优选的，所述有机硅树脂是由100份的甲基苯基硅树脂、25-60份有机溶剂、0.3-0.6份的二乙烯三胺、40-60份的聚硅氧烷交联剂、1-3份的纳米级玻态陶瓷化粉制成；所述聚硅氧烷交联剂为jnc公司的fm-3321型双末端二胺型反应性硅酮、fm-3325型双末端二胺型反应性硅酮、fm-7721型双末端二烯型反应性硅酮、fm-7725型双末端二烯型反应性硅酮中的至少一种。
12、优选的，所述聚硅氧烷交联剂是由jnc公司的fm-3325型双末端二胺型反应性硅酮、fm-7721型双末端二烯型反应性硅酮以摩尔比(3-4):1组成。
13、优选的，所述有机硅树脂的制备方法如下：将计量准确的聚硅氧烷交联剂、甲基苯基硅树脂、占二乙烯三胺总质量40-60%的二乙烯三胺加入反应釜，磁力搅拌转速在60-120rpm下升温至60-65℃保温100-160s，通过冰盐浴降温至0-4℃后加入有机溶剂，以80-160rpm搅拌5-10min，然后加入剩余的二乙烯三胺以40-60rpm搅拌100-160s即可得有机硅树脂，所得有机硅树脂的存储温度控制在0-4℃为宜。
14、本申请对有机硅树脂进行了优化设计不仅满足了其粘结稳定性和阻燃防火性的要求，同时还满足了所制备的柔性云母基材可用于三维异形件的制造的要求，拓展其使用范围。
15、第二方面，本申请提供的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料的制备方法，是通过以下技术方案得以实现的：
16、一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料的制备方法包括以下步骤：
17、步骤一，进行有机硅树脂的制备，同时采用表面处理剂对云母组合物进行表面处理；
18、步骤二，将制备的机硅树脂和经过表面处理剂处理的云母组合物混合均匀制得模铸云母浆料，将模铸云母浆料转置至热压成型模具中，加热除去模铸云母浆料中的有机溶剂成分，然后采用不锈钢制模压板进行整平模压处理得预制件，所述不锈钢制模压板的模压面形成有井字槽，所述预制件表面形成有井字形沟渠区域；
19、步骤三，将配制的纳米陶瓷填料与高纯氮气以(0.1-2):(98-99.9)混合形成沉积气体，所得沉积气体流速0.3-0.5m/s，所述沉积气体的输送管与预制件之间所形成的沉降区域运动方式为沿所得预制件长度方向运动，移动速度为4-8cm/s，对预制件表面进行全覆盖沉降处理；
20、步骤四，第一次热压成型处理，压板温度为8本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：包括柔性云母基材，所述柔性云母基材是由有机硅树脂和云母组合物通过热压工艺制成；所述柔性云母基材表面一体热压形成有沟壑区域；所述柔性云母基材表面形成的沟壑区域内填充有纳米陶瓷填料；纳米陶瓷填料包括纳米α相氧化铝、纳米四方相氧化锆、纳米氧化镁、纳米氧化钇、纳米二氧化硅、纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米氮化锆、纳米硼化锆、氮化钛晶须、氮化硅晶须中的至少一种；所述纳米陶瓷填料的粒径为20-800nm；位于所述柔性云母基材表面形成的沟壑区域内的纳米陶瓷填料经过激光扫描烧结形成“陶瓷固化键桥”，所形成的“陶瓷固化键桥”使得相邻云母组合物之间连接在一起，不易发生摩擦脱落。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-1.0mm，胶含量控制在10-16wt%；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(90-98):(2-10)组成；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、白云母、黑云母、氟金云母中的至少一种；所述增韧填料为芳纶短纤、玻纤短纤、γ-
3.根据权利要求2所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述云母组合物中云母粉粒度为30-60μm；所述增韧填料中的芳纶短纤、玻纤短纤、γ-氧化铝纤维的长度为10-500μm，所述硼酸铝晶须的粒度为0.3-10μm；所述云母组合物中的表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、钛酸酯偶联剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-0.40mm，胶含量控制在12-14wt%；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、氟金云母以质量比(3-4):1组成；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(94-96):(4-6)组成；所述增韧填料为芳纶短纤、硼酸铝晶须以质量比(90-98):(2-10)组成；所述芳纶短纤的细度为2-3DTEX且长度为0.2-0.4mm的凯夫拉芳纶短纤；所述表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷KH570、乙烯基硅烷KH-151、钛酸酯偶联剂KR 138S以质量比(1-4):(1-4):(0.5-2)组成。
5.根据权利要求1或3所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述纳米陶瓷填料是由40-60份平均粒径为10-200nm的纳米α相氧化铝、5-20份平均粒径为50-200nm的纳米四方相氧化锆、1-3份平均粒径为50-200nm的纳米氧化镁、1-3份平均粒径为20-50nm的纳米二氧化硅、1-3份平均粒径为50-500nm的纳米氮化铝、1-3份平均粒径为20-800nm的纳米氮化硅、0.2-0.5份的氮化钛晶须、0.2-0.5份的氮化硅晶须组成；所述氮化钛晶须、氮化硅晶须的长度为5-20μm，长径比20-40。
6.根据权利要求1或3所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述有机硅树脂是由100份的甲基苯基硅树脂、25-60份有机溶剂、0.3-0.6份的二乙烯三胺、40-60份的聚硅氧烷交联剂、1-3份的纳米级玻态陶瓷化粉制成；所述聚硅氧烷交联剂为JNC公司的FM-3321型双末端二胺型反应性硅酮、FM-3325型双末端二胺型反应性硅酮、FM-7721型双末端二烯型反应性硅酮、FM-7725型双末端二烯型反应性硅酮中的至少一种。
7.根据权利要求4所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述有机硅树脂的制备方法如下：将计量准确的聚硅氧烷交联剂、甲基苯基硅树脂、占二乙烯三胺总质量40-60%的二乙烯三胺加入反应釜，磁力搅拌转速在60-120rpm下升温至60-65℃保温100-160s，通过冰盐浴降温至0-4℃后加入有机溶剂，以80-160rpm搅拌5-10min，然后加入剩余的二乙烯三胺以40-60rpm搅拌100-160s即可得有机硅树脂，所得有机硅树脂的存储温度控制在0-4℃为宜。
8.根据权利要求5所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述聚硅氧烷交联剂是由JNC公司的FM-3325型双末端二胺型反应性硅酮、FM-7721型双末端二烯型反应性硅酮以摩尔比(3-4):1组成。
9.一种权利要求1-8中任一项所述的新能源车电池用高耐磨型云母复合材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料的制备方法，其特征在于：所述激光烧结处理参数：激光直径...
【技术特征摘要】
1.一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：包括柔性云母基材，所述柔性云母基材是由有机硅树脂和云母组合物通过热压工艺制成；所述柔性云母基材表面一体热压形成有沟壑区域；所述柔性云母基材表面形成的沟壑区域内填充有纳米陶瓷填料；纳米陶瓷填料包括纳米α相氧化铝、纳米四方相氧化锆、纳米氧化镁、纳米氧化钇、纳米二氧化硅、纳米氮化铝、纳米氮化硅、纳米氮化锆、纳米硼化锆、氮化钛晶须、氮化硅晶须中的至少一种；所述纳米陶瓷填料的粒径为20-800nm；位于所述柔性云母基材表面形成的沟壑区域内的纳米陶瓷填料经过激光扫描烧结形成“陶瓷固化键桥”，所形成的“陶瓷固化键桥”使得相邻云母组合物之间连接在一起，不易发生摩擦脱落。
2.根据权利要求1所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-1.0mm，胶含量控制在10-16wt%；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(90-98):(2-10)组成；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、白云母、黑云母、氟金云母中的至少一种；所述增韧填料为芳纶短纤、玻纤短纤、γ-氧化铝纤维、硼酸铝晶须中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述云母组合物中云母粉粒度为30-60μm；所述增韧填料中的芳纶短纤、玻纤短纤、γ-氧化铝纤维的长度为10-500μm，所述硼酸铝晶须的粒度为0.3-10μm；所述云母组合物中的表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷、乙烯基硅烷、钛酸酯偶联剂中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其特征在于：所述柔性云母基材的厚度控制在0.20-0.40mm，胶含量控制在12-14wt%；所述云母组合物中的云母粉为金云母粉、氟金云母以质量比(3-4):1组成；所述云母组合物是由经过表面改性剂处理的云母粉和增韧填料以质量比(94-96):(4-6)组成；所述增韧填料为芳纶短纤、硼酸铝晶须以质量比(90-98):(2-10)组成；所述芳纶短纤的细度为2-3dtex且长度为0.2-0.4mm的凯夫拉芳纶短纤；所述表面改性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷kh570、乙烯基硅烷kh-151、钛酸酯偶联剂kr 138s以质量比(1-4):(1-4):(0.5-2)组成。
5.根据权利要求1或3所述的一种新能源车电池用高耐磨型云母复合材料，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨鸣，许尧，章逸超，黄静，
申请(专利权)人：浙江荣泰电工器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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