【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于防火复合材料，具体涉及一种防火复合材料及其制造方法。
技术介绍
1、目前开发中的用于动力电池pack电芯的防火隔热材料主要有两类：一类是云母绝缘材料，另一类是陶瓷化硅橡胶。云母材料以其独特的绝缘和耐高温性能，通常被制备成云母3d件用于动力电池中，动力电池pack通常是由成百上千个电芯组成，电芯在充电过程体积会有轻微膨胀，而在放电过程体积会有轻微的收缩，由于云母材料很难像弹性材料那样被压缩，所以电芯之间的防火绝缘主要依靠陶瓷化硅橡胶发泡材料。由于陶瓷化硅橡胶发泡材料耐烧蚀性能不如云母材料，所以当其中一个电芯发生异常时，周围的电芯由于得不到保护很容易发生“殉爆”导致热失控。
2、有机硅压敏胶作为云母带中使用的一种特种压敏胶材料，有对高能和低能表面都有良好粘附性、无腐蚀、无刺激性的优点。目前国产有机硅压敏胶耐热温度普遍在200℃左右，性能良好无残胶且不脱粘，但实际上电子工业的实际使用温度不止于此，随着科学技术的不断发展，高耐热、高低温力学性能优异已经成为当前有机硅压敏胶开发的主要目标。
技术实现思路
1、为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种防火复合材料及其制造方法，通过在陶瓷化有机硅发泡材料两侧复合一层云母带形成一种新的复合材料，制备出防火性能和力学性能优异同时又兼具回弹性的云母有机硅复合防火材料，另外对有机硅压敏胶进行改性提高了压敏胶的粘接性能和耐热性。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
3、一种防
4、优选地，所述改性有机硅压敏胶的制备方法包括以下步骤：
5、a、取脲丙基三乙氧基硅烷溶于无水乙醇中充分搅拌，然后加入纳米二氧化硅搅拌5～10min，静置2～3h使其充分反应，然后放入烘箱中置于110～130℃温度条件下干燥2～3h，洗涤、干燥后制备得到氨基化纳米二氧化硅；
6、b、取氨基化纳米二氧化硅和聚磷酸铵加入无水乙醇和去离子水，开启机械搅拌，并升温至75～90℃，在此温度下冷凝回流反应3～5h，然后用去离子水过滤，并置于90～120℃烘箱中干燥2～4h，制备得到改性聚磷酸铵；
7、c、取蒙脱土溶于蒸馏水中进行搅拌，70～90℃水浴加热20～30min，取十八烷基季铵盐，用蒸饱水溶解后分批加入蒙脱土溶液中进行搅拌，抽滤并用蒸馏水洗涤，放入烘箱中干燥至恒重，经研磨，用200目的筛子筛滤，制备得到纳米级的有机化蒙脱土；
8、d、取步骤b中得到的改性聚磷酸铵加入到甲苯和乙醇溶液中于常温下超声分散，加入步骤c中得到的有机化蒙脱土，继续超声15～30min后倒入有机硅压敏胶中，在机械搅拌和超声震荡的共同作用下处理10～15min，加入过氧化二苯甲酰继续搅拌溶解，制备得到改性有机硅压敏胶。
9、优选地，所述脲丙基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、聚磷酸铵、蒙脱土的质量比为1～2：1～2：1：2～3。
10、优选地，防火复合材料的制造方法，包括以下步骤：将陶瓷化有机硅发泡材料泵入两层双面带之间，通过压延机压延，压延后的胚料通过传送带送入烘道，然后进行硫化，硫化后降至室温、收卷制备得到防火复合材料。
11、优选地，所述压延机的压延厚度为0.5～5mm。
12、优选地，所述硫化工艺中硫化温度为90～180℃，硫化时间为5～20min。
13、优选地，所述陶瓷化有机硅发泡材料的制备方法包括以下步骤：
14、s1、取粘度500～10000mpas的羟基硅油30～60组份、粘度1000～20000mpas的乙烯基硅油10～30组份、粒径2～50μm的硼酸锌10～20组份、粒径2～50μm的高岭土10～20组份、粒径2～50μm的蒙脱土10～20组份，用行星搅拌机分散均匀，然后再使用三辊研磨机对其进行研磨分散，制备得到a组分；
15、s2、取粘度500～10000mpas的含氢硅油30～60组份、粒径2～50μm的硼酸锌10～20组份、粒径2～50μm的高岭土10～20组份、粒径2～50μm的蒙脱土10～20组份，用行星搅拌机分散均匀，然后加入抑制剂0.5～2组份、铂金催化剂0.1～2组份，然后再使用三辊研磨机对其进行研磨分散，制备得到b组分；
16、s3、将步骤s1得到的a组分和步骤s2得到的b组分混合均匀制备得到陶瓷化有机硅发泡材料。
17、优选地，所述步骤s2中抑制剂为甲基丁炔醇、乙炔环己醇、叔丁基环己醇、苯基丁炔醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3,6-二甲基-1-庚炔-3-醇、3,7,11-三甲基十二炔-3-醇中的一种或几种组合。
18、优选地，所述步骤s2中铂金催化剂为以乙烯基硅油为溶剂的卡斯特铂金催化剂，其中铂含量为500～10000ppm。
19、本专利技术的有益效果：
20、(1)本专利技术通过直接在双面云母带之间进行发泡，制备出防火性能和力学性能优异同时又兼具回弹性的云母有机硅复合防火材料，可以用于动力电池pack上金属盖板与电芯接触位置的高温绝缘，0.5～5mm厚的复合材料替代云母板3d件，也可以用于锂电池电芯之间的防火绝缘填充，同时制备出的防火复合材料密度比单独使用云母制品小很多，有利于新能源车的轻量化：本专利技术制备出的防火复合材料不需要使用pet膜，云母带与陶瓷化硅橡胶发泡材料复合过程一次成型，避免了传统有机硅发泡材料在压延过程需要使用pet膜进行上下包覆，发泡完的pet膜很难再次使用，导致制造成本偏高的问题，从而有利于降低工业生产成本。
21、(2)本专利技术利用脲丙基三乙氧基硅烷对纳米二氧化硅进行处理，有利于纳米二氧化硅的分散，同时通过离子交换反应将氨基化纳米二氧化硅接枝到聚磷酸铵表面得到改性聚磷酸铵，改性聚磷酸铵中的纳米二氧化硅和聚磷酸铵可协同阻燃，大幅提升压敏胶的阻燃性能。本专利技术以市售的有机硅压敏胶为基体，以改性聚磷酸铵和有机化蒙脱土为改性剂，可以使复合材料具有优异的力学性能和阻燃性能，纳米二氧化硅和蒙脱土中都含有硅元素，与有机硅压敏胶混合具有更好的相容性，在超声振荡作用下，采用溶液共混的方法，制备了改性聚磷酸铵和有机化蒙脱土改性的有机硅压敏胶。纳米粒子通过界面作用与压敏胶发生了物理或化学键合，增强了纳米二氧化硅和蒙脱土与压敏胶之间的界面结合力，阻碍了温度升高时有机硅压敏胶的链段运动，从而增强了体系的热稳定性，同时由于改性聚磷酸铵和有机化蒙脱土自身具有一定的耐热性，且导热率大于压敏胶，也在一定程度上提高了有机硅压敏胶的耐热性，改性聚磷酸铵和有机化蒙脱土的加入使得压敏胶体系的浸润性增强，与粘接基材的接触面积也有所增加，因此有机硅压敏胶的粘接强度也有所提高。
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1.一种防火复合材料，其特征在于，所述复合材料包括陶瓷化有机硅发泡层以及设置在陶瓷化有机硅发泡层两侧的双面带，所述双面带是由上下两层玻纤布中间夹一层云母纸通过改性有机硅压敏胶复合而成的云母带。
2.根据权利要求1所述的防火复合材料，其特征在于，所述改性有机硅压敏胶的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的防火复合材料，其特征在于，所述脲丙基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、聚磷酸铵、蒙脱土的质量比为1～2：1～2：1：2～3。
4.根据权利要求1所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：将陶瓷化有机硅发泡材料泵入两层双面带之间，通过压延机压延，压延后的胚料通过传送带送入烘道，然后进行硫化，硫化后降至室温、收卷制备得到防火复合材料。
5.根据权利要求4所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，所述压延机的压延厚度为0.5～5mm。
6.根据权利要求4所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，所述硫化工艺中硫化温度为90～180℃，硫化时间为5～20min。
7.根据权利要求4所述的防火复合材料的
8.根据权利要求7所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中抑制剂为甲基丁炔醇、乙炔环己醇、叔丁基环己醇、苯基丁炔醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3,6-二甲基-1-庚炔-3-醇、3,7,11-三甲基十二炔-3-醇中的一种或几种组合。
9.根据权利要求7所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，所述步骤S2中铂金催化剂为以乙烯基硅油为溶剂的卡斯特铂金催化剂，其中铂含量为500～10000ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种防火复合材料，其特征在于，所述复合材料包括陶瓷化有机硅发泡层以及设置在陶瓷化有机硅发泡层两侧的双面带，所述双面带是由上下两层玻纤布中间夹一层云母纸通过改性有机硅压敏胶复合而成的云母带。
2.根据权利要求1所述的防火复合材料，其特征在于，所述改性有机硅压敏胶的制备方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的防火复合材料，其特征在于，所述脲丙基三乙氧基硅烷、纳米二氧化硅、聚磷酸铵、蒙脱土的质量比为1～2：1～2：1：2～3。
4.根据权利要求1所述的防火复合材料的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：将陶瓷化有机硅发泡材料泵入两层双面带之间，通过压延机压延，压延后的胚料通过传送带送入烘道，然后进行硫化，硫化后降至室温、收卷制备得到防火复合材料。
5.根据权利要求4所述的防火复合材料的制造方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：李俊，周华群，杨磊，黎钊，方丁雄，
申请(专利权)人：湖北平安电工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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