一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法与流程

本技术涉及汽车电池模组用云母复合材料，尤其是涉及一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。

背景技术：

1、柔性云母纸与发泡材料（如发泡密胺、发泡聚氨酯、发泡橡胶、发泡硅胶等）复合方式采用市售常规胶水（如热熔胶、丙烯酸胶等）将柔性云母纸与发泡材料粘结复合形成柔性云母复合材料。但是，上述所制备的柔性云母复合材料的耐热使用性能、耐老化性能相对较差无法满足新能源汽车锂电池电芯模组的使用要求。基于上述现有技术下，满足新能源汽车锂电池电芯模组的使用要求的柔性云母复合材料中对该胶水的耐热性、耐老化性能有着极高的要求，这就导致符合使用要求的特种胶水成本很高，导致整体制备的柔性云母复合材料生产成本偏高，无法实现柔性云母复合材料的技术普及，仅限于少数高端车型适配。

2、现有技术中采用特种胶水复合发泡材料的生产方法，发泡材料需要单独在离型纸上进行制备，再通过面料复合设备将两者粘接复形成柔性云母复合材料，其制备过程相对复杂，进一步制约了工艺生产柔性云母复合材料的生产成本。此外，假若直接在柔性云母纸上进行发泡材料复合制备，所制备的柔性云母复合材料上发泡材料的粘结稳定性、剥离强度极差，轻易揉搓所复合的发泡材料就会脱落，没有实际的工业使用价值，无法满足在用于汽车电芯之间的使用要求。因此，针对上述现有技术存在的问题，申请人提供了一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本技术提供了一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料及其制备方法。

2、本技术提供的一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料，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缓冲、隔热云母复合材料，包括柔性云母纸和一体成型于柔性云母纸表面的缓冲隔热材料；所述缓冲隔热材料为聚氨酯发泡树脂；所述聚氨酯发泡树脂与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好或者所述柔性云母纸中含有与聚氨酯面层树脂结合力优良的有机硅树脂或者所述柔性云母纸和所述缓冲隔热材料之间形成底涂层，所述底涂层与所述柔性云母纸、所述缓冲隔热材料均结合力良好。

4、本技术中的隔热层与柔性云母层之间无需采用特殊功能的粘结剂复合，同时对隔热层材料和/或柔性云母材料的配方及工艺研究可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本技术用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本技术还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。

5、优选的，与所述柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的具体原料中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-8wt%。

6、优选的，所述所述聚氨酯发泡树脂主要是由多元醇、扩链剂、双羟基乙烯基硅油、异氰酸酯、催化剂、交联剂、发泡剂、泡沫稳定剂、功能助剂制成；所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成；所述扩链剂是由1，4-丁烯二醇搭配1，4-丁二醇、3甲基-1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，4-丁二胺中的至少一种；所述异氰酸酯为mdi、ipdi和1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1h，2h，5h)-三酮组成，其中所述1，3，5-三(3-异氰酸根甲基苯基)-1，3，5-三嗪-2，4，6(1h，2h，5h)-三酮的含量占异氰酸酯总质量的5-10wt%；所述发泡剂为水和/或hfc-245fa；所述泡沫稳定剂为硅油表面活性剂b8716、硅表面活性剂b4113、硅表面活性剂b-8110中的一种；所述交联剂为2,2-双(3-氨基-4-羟基苯基)-六氟丙烷、异氰尿酸三缩水甘油酯、三乙醇胺、甘油中的至少一种。

7、优选的，所述功能助剂中包括阻燃剂、抗老化剂、增韧剂；所述阻燃剂为800目以上的氢氧化铝、氢氧化镁、纳米氧化镁、纳米二氧化硅粉中的至少一种；所述抗老化剂为抗氧剂1010、抗氧剂1098、抗氧剂168中的至少一种；所述增韧剂为纳米氧化铝粉、氮化钛晶须、氮化硼纳米片中的至少一种。

8、通过采用上述技术方案，可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本技术用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本技术还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。

9、优选的，与缓冲隔热材料结合力优良的所述有机硅树脂为双组分有机硅树脂；所述双组分有机硅树脂中第一组分包括多元醇、扩链剂、异氰酸酯、有机溶剂、催化剂、助剂、乙烯基硅油，所述多元醇是由聚醚二醇、酸酐改性聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇组成，所述乙烯基硅油中乙烯基含量控制0.06-20wt%；第二组成包括含氢硅油，所述含氢硅油的含氢量为0.03%-1.60%；所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.08-1.32）。

10、优选的，所述双组分有机硅树脂的制备方法如下：将所制备的酸酐改性聚酯多元醇与聚醚二醇、聚碳酸酯二醇、扩链剂、有机溶剂、催化剂、助剂混合后加热至42-48℃机械搅拌20-30min，加入部分二异氰酸酯，调整温度至74-78℃，反应1h进行粘度测试，当反应物粘度达到5000~2.0×104mpa•s /25℃时，加入剩余的二异氰酸酯，调节nco含量至0.8-6.4%，结束反应即可得改性聚氨酯树脂，将所得改性聚氨酯树脂与乙烯基硅油以质量比（15-25）:（75-85）混合均匀得第一组分，将制备的第一组分与第二组分按照乙烯基：活泼氢摩尔比1:（1.08-1.32）混合后加入铂金催化剂，混合均匀得成品双组分有机硅树脂。

11、优选的，所述第一组分中的乙烯基的摩尔量与第二组分含氢硅油中的活泼氢的摩尔量比为1:（1.18-1.24）；所述第一组分制备过程中调节nco含量至3.2-4.8%。

12、通过采用上述技术方案，可保证隔热层与柔性云母层之间无需涂胶操作即可一体成型得到柔性云母复合材料，本技术用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且本技术还具有优异的缓冲隔热效果、良好的耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。

13、优选的，所述底涂层为有机硅改性聚氨酯胶；所述有机硅改性聚氨酯胶中包含有酸酐改性聚酯多元醇、双羟基乙烯基硅油和/或带有不饱和键的烯二醇；所述双羟基乙烯基硅油的摩尔量是所述聚氨酯发泡树脂中异氰酸酯的摩尔量的3-12wt%；所述新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料制成过程如下：先制备有机硅改性聚氨酯胶，然后在柔性云母纸表面喷涂有机硅改性聚氨酯胶，升温至74-78℃使得机硅改性聚氨酯胶成凝胶状，加入聚氨酯发泡树脂原料进行模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。

14、本技术中采用底涂方法粘结柔性云母纸、缓冲隔热材料可降低整体生产，降低生产难度。

15、本技术提供的一种新能源车电池用高缓冲、隔热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缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，与柔性云母纸中含有的有机硅树脂结合力良好的所述聚氨酯发泡树脂的制备；

17、步骤二，对柔性云母纸表面进行清洁处理后放入成型模具，再将步骤一中所得聚氨酯发泡树脂加入成型模具，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。

18、或者一种新能源车电池用高缓冲、隔热云母复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一，双组分有机硅树脂的制备；

19、步骤二，采用步骤一中的双组分有机硅树脂与云母纸用有机硅树脂以质量比（8-20）：（80-92）混合均匀得改性有机硅树脂，采用改性有机硅树脂压制成型得胶含量在10-16wt%的理想形状的柔性云母纸；

20、步骤三，将聚氨酯发泡树脂加入盛放有理想形状的柔性云母纸的成型模具中，模压发泡处理得成品柔性云母复合材料。

21、本技术中提供的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。

22、综上所述，本技术具有以下优点：

23、1、本技术用于汽车电芯之间不仅具有阻燃防火性能，而且还具有优异的良好缓冲隔热效果、耐热使用稳定性能，有利于提升锂电池电芯模组的阻燃防火安全稳定性能。

24、2、本技术中提供的制备方法相对简单，操作难度低，便于实现工业化生产制造。