【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机硅材料领域，具体为一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料及制备方法。
技术介绍
1、硅橡胶具有卓越的耐高低温、耐氧化、耐候性能，和通用的高分子橡胶相比，硅橡胶的耐高温性能非常显著，另外，硅胶在高温下不会发生熔融或液化，对于具有陶瓷化性能的硅橡胶，甚至燃烧后可以基本保留原始形状。硅橡胶同时具有非常好的电性能功能，在与非导电无机填料复合后，硅橡胶具有良好的绝缘性能。当硅胶的耐高温性能和绝缘性能相结合后，就可以为其在新能源汽车锂电池组中的应用带来广阔前景。耐高温硅胶和玻纤、高硅氧陶瓷纤维或者碳纤维编织材料可以进行复合，从而制备成耐高温绝缘硅胶复合带。该产品可以广泛应用于新能源汽车的锂电池组和有较大火灾风险的电子电器部件中。这类复合带可用于包裹电池组或其他电器中裸露的金属件中提供耐高温绝缘防护。相比之下，传统的金属件绝缘材料都是高温下易熔融的塑料或橡胶材料，在火灾或电池热失控中，这些绝缘材料会因为熔融或燃烧而完全损失殆尽，导致金属件裸露，而绝缘失效导致短路可能导致已经热失控的电池发生二次事故，由于目前电池组的能量密度越来越高，因此二次事故的破坏力可能远超过一次事故，给周围人员安全造成巨大威胁。使用耐高温绝缘硅胶复合带，可以有效防止电池热失控所导致的金属件短路带来的二次事故，有效防止事故扩大，为事故处理和人员逃生争取宝贵的时间。
2、除了包括金属器件的耐高温硅胶复合带，耐高温硅橡胶也可以用于电芯间隔，起到支撑和隔绝热源的作用，在电池模组层级，耐高温硅橡胶可以用于包裹模组的侧面和端面，防止一个模组热失控后传递到更多的
3、目前国内新能源汽车快速发展，应扩大续航里程的市场需求，电池组的能量密度越来越高，这会都带来更多的安全隐患。因此防止热失控和防止事故扩大是当前新能源汽车最受关注的技术之一。
4、cn110229526 b具体公开了一种耐高温陶瓷化硅橡胶及其制备方法与应用。本专利技术将高强度混炼胶、无机粉体填料和硫化剂混炼，制备可陶瓷化硅橡胶组合物，再将所述可陶瓷化硅橡胶组合物和经硅丙乳液处理的玻璃布通过压延工艺复合，然后经过115～125℃下烘烤硫化，得到一种耐高温的陶瓷化硅橡胶，具有很高的强度和良好的柔韧性，可直接取代云母带用于耐火电缆制造，且绕包过程中不会产生粉尘污染；用其绕包的电缆线在650～950℃火焰中，烧蚀3小时，线路仍能正常工作，且烧蚀后形成陶瓷状高硬度外壳，外壳中具有良好的电性能和机械强度，在高强度震动和水淋情况下线路仍能正常工作，具有更高的阻燃性，可用于高级耐火电缆的制造。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料及制备方法。
3、（二）技术方案
4、为实现上述的目的，本专利技术提供一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料，包括以下质量份数的物质组成：
5、硅橡胶50~100份
6、羟基硅油2～8份
7、正硅酸乙酯1~2份
8、阻燃剂15～20份
9、助熔剂5～15份
10、陶瓷化填料20～40份
11、助剂0~8份。
12、进一步地，所述助剂为草木灰。草木灰的主要成分是碳酸钾（k2co3），草木灰为已经燃烧过的物质，阻燃性能好，另外碳酸钾本身碱性较强，可以为陶瓷化反应提供更加有力的环境，减少陶瓷化反应时间。其本身也可以和二氧化硅反应生产硅酸钾，具备阻燃性能。和碳酸钙相比，高温碳酸钾失重比例更低，分解温度更低，比碳酸钙的性能更佳。
13、进一步地，所述阻燃剂为拟薄水铝石、薄水铝石、氢氧化铝中的至少一种。 上述阻燃剂在温度较高时候均会产生水分，产生的水分会和组分中的金属氧化物作用，比如和氧化钾、氧化锌反应，使其部分转化为氢氧化物，碱性更强，更有利于陶瓷化反应的发生。尤其是选用拟薄水铝石时候，因其含水态为触变性凝胶，同时可以增强制备的有机硅材料的韧性，缓冲作用更好，性能更佳。
14、进一步地，所述助熔剂为玻璃粉和云母粉的混合物，其质量比为1∶1。玻璃粉具有较好的成瓷性， 但是体积会收缩； 云母粉也具有一定的成瓷性， 但体积膨胀。采用质量1∶1玻璃粉和云母粉混合物，可以相互弥补优缺点，为最佳优选。
15、进一步地，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基摩尔含量0.2～0.5％。
16、进一步地，所述陶瓷化填料为菱锌矿、硅灰石中的一种。采用菱锌矿作为陶瓷化填料时候，其主要成分会碳酸锌，加热可以分解生成氧化锌，分解温度更低，为350℃，陶瓷化反应温度低，且由于锌的原子量较大，高温失重少，性能更好，同时氧化锌在碱性较强的情况下，可以较快的和燃烧产生的二氧化硅反应生成硅酸锌，熔点高于1500℃，阻燃性能良好，绝缘性能佳。
17、进一步地，所述助剂、助熔剂、阻燃剂、陶瓷化填料均需要粉碎至粒径1~500微米。上述组分粒径均一，制备的有机硅材料才能均一，性能好。
18、本专利技术还提供了一种上述陶瓷化有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：
19、（1）将硅橡胶、羟基硅油和阻燃剂混合，得到预混炼胶；
20、（2）将助剂、助熔剂和陶瓷化填料混合，得到混合填料；
21、（3）将步骤（1）中预混炼胶、步骤（2）中混合填料和正硅酸乙酯混合，搅拌，制备得到混炼胶，将所述混炼胶成型得到陶瓷化有机硅材料。
22、上述制备方法中，成型前可以对混炼胶进行硫化，硫化过程为：在步骤（2）中增加助剂质量40%的硫化试剂，然后将步骤（3）中制得的混炼胶置入硫化机中，再将温度为120~130℃的氦气和氮气的混合气体，通入系统，硫化2分钟，之后将155~165℃高压水蒸汽通入系统，置换出氮气和氦气的混合气体，硫化8分钟，最后再逐渐降温，直到硫化完成。所用硫化试剂为硫磺和二叔丁基过氧化物的质量比为1：1的混合物，氦气和氮气的体积比为0~10∶100。掺杂部分氦气效果更好，因为氦气分子更小，可以深入混炼胶内部，效果更好。
23、进一步地，所述步骤（1）中混合的温度为120～180℃，时间为1h。
24、本专利技术提供陶瓷化有机硅材料可以应用于新能源电池、防火、阻燃等领域。
25、（三）有益效果
26、与现有技术相比，本专利技术提供了一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料及制备方法，具备以下有益效果：
27、（1）制备的陶瓷化有机硅材料应用广泛，可以应用于新能源电池、防火、阻燃等领域。
28、（2）制备的陶瓷化有机硅材料性能良好，阻燃性能好、绝缘性能好、陶瓷化温度低、耐本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料，其特征在于，包括以下质量份数的物质组成：
2.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述助剂为草木灰。
3.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述阻燃剂为拟薄水铝石、薄水铝石、氢氧化铝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述助熔剂为玻璃粉和云母粉的混合物，其质量比为1∶1。
5.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基摩尔含量0.2～0.5％。
6.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述陶瓷化填料为菱锌矿、硅灰石中的一种。
7.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述助剂、助熔剂、阻燃剂、陶瓷化填料均需要粉碎至粒径1~500微米。
8.一种权利要求1至7中任一项所述的陶瓷化有机硅材料的制备方法，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中混合的温度为120～180℃，时间为1h。
10.权利要求1～7中任一项所述的陶瓷化有机硅材料在新能源电池、防火、阻燃领域中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种新能源电池用陶瓷化有机硅材料，其特征在于，包括以下质量份数的物质组成：
2.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述助剂为草木灰。
3.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述阻燃剂为拟薄水铝石、薄水铝石、氢氧化铝中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述助熔剂为玻璃粉和云母粉的混合物，其质量比为1∶1。
5.根据权利要求1所述的陶瓷化有机硅材料，其特征在于，所述硅橡胶为甲基乙烯基硅橡胶，乙烯基摩尔含量0.2～0.5％。
...【专利技术属性】
技术研发人员：王香娣，丁晓林，汪金花，杨成，屠军钢，王松涛，陈世龙，张春晖，吴俊杰，
申请(专利权)人：浙江凌志新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。