一种用于储能装置的生物质塑料及其制备的储能产品外壳的制作方法

本发明涉及高分子塑料领域，具体涉及一种用于储能装置的生物质塑料及其制备的储能产品外壳。

背景技术：

1、储能设备主要指的是利用多次循环电池，能够将电能转化为化学能并储存起来的设备，根据需要同时能够将化学能转化成电能，由于储能设备存在能量的转换过程，在转换过程中会产生能量的变化、热量的堆积等现象，因此储能设备其外壳的材料选择对于其性能和安全性都有着至关重要的影响。

2、目前储能材料主要使用传统的塑料作为外壳，塑料一般具有良好的耐磨性和防潮性能，能够满足不同的使用环境，但是传统的塑料也存在强度比较低、对高压、高强的耐受能力欠缺，材料耐久性不佳等问题，这些都会直接影响到储能设备的安全性。基于此，目前对于储能材料现有技术中常常使用聚碳酸酯和丙烯睛-丁二烯-苯乙烯混合物胶料。

3、其中，对于聚碳酸酯具有良好的机械能，耐压、抗撞击能力优异，同时具有一定的抗腐蚀能力，能够满足储能材料外壳的基本性能需求；对于丙烯睛-丁二烯-苯乙烯混合物胶料同样具有良好的耐磨性和耐冲击性能，能够有效地保护储能电源内部的电池和电路。但是对于聚碳酸酯而言，在制备储能设备外壳时，由于储能外壳的热管理系统的原因，在外壳的制备是需要制备特定的形状，其中主要是外壳上会存在较多的槽口或凸起，用于固定热管理系统中的组件，由于外壳的复杂架构，在生产环节上，聚碳酸酯在成型的过程中，因为这些特殊复杂的结构会造成残次品较多，大大的影响生产环节，增加成本。

4、现有技术中，对于聚碳酸酯的研究大都关注与对于材料阻燃性耐高温的研究，如现有技术cn114573970a公开的一种聚碳酸酯组合物及其制备方法与应用，包括以下重量份的组分：聚碳酸酯100份，磷酸多聚物3-10份，水合层状硅酸盐1-5份，抗氧剂0-1份，其他助剂0-3份，其中，水合层状硅酸盐在650℃的烧失量小于7％，所述聚碳酸酯的重均分子量为10,000～40,000，其聚碳酸酯组合物在特定重均分子量的聚碳酸酯、磷酸多聚物和特定烧失量的水合层状硅酸盐的作用下，兼具高阻燃和高耐湿热，同时还能保持较高的力学性能，加工工艺简单，对环境无危害，便于工业化生产和推广应用，适用于制备户外塑料件，如户外基站中的光伏等。该添加组分主要是用来增加材料阻燃、耐高温等性能，但是其无法改善塑料制品在脱模过程中的问题。

5、由此可见，现有技术中，对于聚碳酸酯塑料制备储能用壳体是较多的材料选择，对于聚碳酸酯应用于储能壳体上，更多的改进都关注于材料的性能，如力学性能、耐腐蚀性能和阻燃性能，但是对于其制备过程中的脱模性能，生产成本现有关注。本发明拟对材料进行改性，提高聚碳酸酯用于制备储能壳体的成功率，提高生产效率，降低生产成本。

技术实现思路

1、基于现有技术及材料的不足，本发明旨在提供一种脱模性能优越的聚碳酸酯塑料，其能够适用于复杂壳体的成型和脱模，保证生产过程中的成功率，在原料选择中可以使用回收的聚碳酸酯塑料，同时可以添加生物质材料，显著的降低生产成本；同时利用该聚碳酸酯塑料，制备得到聚碳酸酯塑料用于制备得到的储能设备壳体具有良好的耐高温、抗冲击和耐腐蚀性能。

2、本发明的构思在于提供一种用于储能装置的塑料材料，所述的塑料材料包括聚碳酸酯、脱模剂、填料和生物质材料；

3、进一步的，所述的脱模剂包括硅油、硬脂酸酯中的一种或多种；

4、对于脱模剂主要解决的是在聚碳酸酯成型过程中，有利于聚碳酸酯与模具之间的脱离，进而使得所述的模具保持较好的良品率，提高生产效率和降低生产成本。

5、另一方面，本发明的构思还在于本发明提供了一种针对高温成型的脱模剂，所述的脱模剂为皮芯结构脱模剂。

6、对于硅酮和硬脂酸这类脱模剂，一般呈现为液态，而聚碳酸酯在注入模具成型的过程中一般是较高的温度，注模温度一般会在260-280℃，在如此高温条件下液态脱模剂会发生一定程度的气化；由于该气化的微观环境会造成成型的壳体表面缺乏光泽，部分区域容易形成气孔，另外脱模效果也并不理想。

7、进一步的，本公开若直接加入硅油、硬脂酸酯此类脱模剂于碳酸酯中，会使得碳酸酯的流变性发生变化，脱模剂的表面张力较小，脱模剂无法与碳酸酯均匀混合，直接影响到最终产品的机械性能。

8、进而，本公开使用皮芯结构脱模剂，所述脱模剂中以硅油、硬脂酸酯中的一种或多种作为芯材，所述的皮层为丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(abs)。

9、另一方面，本发明的构思还在于提供一种皮芯结构脱模剂的制备方法，所述的制备方法包括，通过滴定法制备皮芯结构脱模剂。

10、进一步的，所述的滴定法制备皮芯结构脱模剂包括，将皮层材料和芯层材料通过同轴双针头滴加装置滴加到凝固溶液中。

11、进一步的，所述的皮层溶解于溶剂中，所述的溶剂为二甲基甲酰胺、二氯甲烷、二甲亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、三氯甲烷中的一种或多种。

12、具体的，所述的方法包括将所述的皮层溶解于溶剂中得到皮层溶液，并将皮层溶液通过同轴双针头的皮层输出，所述的芯层通过内层输出，通过滴定的方式得到皮芯结构脱模剂。

13、进一步的，所述的皮芯结构脱模剂中，载脱模剂的量为5-20％，优选的5-15％，更优选的为1-10％。

14、另一方面，本发明的构思还在于提供了一种用于储能装置的塑料材料，所述的塑料材料包括聚碳酸酯、脱模剂和填料；

15、所述的脱模剂为皮芯结构脱模剂，其中，芯层为硅油、硬脂酸酯中的一种或多种，所述的皮层为丙烯睛-丁二烯-苯乙烯(abs)；

16、进一步的，所述的皮芯结构脱模剂的载液量为为5-20％，优选的5-15％，更优选的为1-10％。

17、进一步的，所述的用于储能装置的塑料材料，按重量分计，所述的聚碳酸酯为100-120份，所述的脱模剂为3-5份，所述的填料1-3份，生物质材料10-15份；

18、进一步的，所述的生物质材料为秸秆粉或稻壳粉；

19、进一步的，所述的填料为抗氧化剂和颜料；

20、所述的抗氧化剂为3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸正十八烷基醇酯。

21、所述的颜料为无机颜料，包括炭黑、铁锈。

22、进一步的，所述的颜料的用量为0-0.9份。

23、另一方面，本发明的构思还在于提供了一种利用上述储能装置的塑料材料制备储能产品壳体的方法，所述的方法包括

24、将聚碳酸酯、填料和生物质材料在80-100℃下干燥2-10h，皮芯结构脱模剂在40-60℃下干燥2-10小时。

25、将聚碳酸酯、生物质材料和填料混合均匀，然后加入到双螺杆挤出机中，经共混、挤出、冷却、切粒，干燥，得到混合料，螺杆转速为260-450rpm，挤出温度为230-240℃，之后加入皮芯结构脱模剂，将上述物料通过注塑机注塑到模具中，注塑温度控制260-270℃，得到壳体产品。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下：

27、1、本发明的脱模剂使用皮芯结构，其中脱模剂作为芯层，由于脱模剂的物化性与聚碳酸酯差异较大，在混合过程中无法均匀混合，造成物料表明性能发生剧烈变化，并且聚碳酸酯的加工温度较高，在混合不均匀的情况下，脱模剂会使得最终成型的产品表面不光色、产生疵点、气泡等，本发明则是使用皮芯结构，首先使用高分子材料将脱模剂作为芯材包覆，保证脱模剂的稳定。

28、2、本发明使用的皮芯结构脱模剂，其皮层为abs，即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料，其作为工程塑料具有良好的耐磨性和抗冲击性能，也是一种优异的塑料，能够与聚碳酸酯混合，并且使用能够充分发挥两种塑胶材料的优点，使得储能电源外壳具有更好的综合性能。

29、3、本发明所提供的制备储能产品壳体的方法简单，工艺可控，脱模效果好，效率高；同时本发明在原料中加入生物质材料如稻壳粉或秸秆粉，以及对于聚碳酸酯可以选用回收料，生产成本低。