一种基于改性蛭石的双组份灌封胶及其制备方法

本发明涉及灌封材料，尤其涉及一种基于改性蛭石的双组份灌封胶及其制备方法。

背景技术：

1、在国家大力倡导新能源的政策下，电动汽车、储能、3c类二次电池的发展越来越蓬勃。动力电池组是锂离子电池应用量较大的领域之一。其安全性是制约电动汽车发展的重要影响因素。所以在这种背景下，电动电池对箱体的灌封材料燃爆性能提出了苛刻的要求。有机硅灌封胶以其优越的缓冲、防水、防潮和绝缘性能，在电动汽车电池的封装上有着无可比拟的作用。但是传统的有机灌封胶因其密度高，在应用于新能源电池组上时，电池组的能量密度偏高，防燃爆性能低，不利于电池组的安全运行。除此以外，灌封类产品必须具有一定的弹性和韧性，以吸收电池组及电池管理系统(bms)来自外界的冲击力，并且一旦发生挤压，穿刺，冲击，跌落等等风险，可以有效降低电池自燃。现有技术中在灌封体系内加入玻璃微珠和聚甲基丙烯酸甲酯中空微球等为了增加其吸收应力及减震、隔热能力，但该类中空微球造价极其高昂。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种基于改性蛭石的双组份灌封胶及其制备方法，成本低，减震、密封、吸收应力、隔热性能好。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现：

3、其一，本发明提供一种基于改性蛭石的双组份灌封胶，包括a组分和b组分，以重量份数计，所述a组分包括：乙烯基硅油40～60份、聚二甲基硅油10～30份、苯基甲基硅油0～10份、改性蛭石20～40份、催化剂1～5份和助剂0～0.5份；所述b组分包括：乙烯基硅油60～80份、聚二甲基硅油20～40份、含氢硅油4～5份、抑制剂0～0.1份。

4、进一步地，所述乙烯基硅油为甲基乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、羟基乙烯基硅油中的一种或几种。

5、进一步地，所述催化剂为铂的螯合物、氯铂酸或铂的苯基螯合物。

6、进一步地，所述a组分中的助剂为(3-丙烯酰氧丙基)三甲氧硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三乙氧基硅烷中的一种或几种。

7、进一步地，所述抑制剂为乙烯基环体、炔醇类化合物、马来酸酯和过氧化物金属盐中的一种或几种。

8、进一步地，所述a组分中的改性蛭石通过以下方法制备：

9、(1)硅氧烷偶联

10、在烧瓶中加入5～10重量份蛭石和10～15重量份的甲苯，通入氮气，加热搅拌，升温至80～100℃时加入2～8重量份的硅烷偶联剂，升温至120℃反应30min，过滤、洗涤、干燥，得到硅氧烷改性蛭石；

11、(2)加热膨胀活化

12、将硅氧烷改性蛭石置于200℃烘箱中加热4～8h，得到层间距扩大的活化改性蛭石；

13、(3)粒径浮选

14、取1～5重量份的活化改性蛭石，加入5～10重量份的分散剂，在砂磨机中砂磨，再加入20～30重量份的去离子水，沉降，将上层清液离心、过滤、洗涤、干燥，得到粒径均匀且层间距扩大的硅氧烷改性蛭石。

15、进一步地，所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠中的一种或几种。

16、进一步地，所述硅氧烷偶联剂为十七氟三乙氧基硅烷、全氟辛基甲基二甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

17、其二，本发明提供一种基于改性蛭石的双组份灌封胶的制备方法，提供上述a组分的各原料，混合均匀，得到a组分；提供上述b组分的各原料，混合均匀，得到b组分；将所述a组分和所述b组分按照重量比1:1混合均匀，得到所述基于改性蛭石的双组份灌封胶。

18、本发明的有益效果是：

19、本发明先用硅氧烷偶联剂对蛭石表面进行疏水处理，再通过热处理的方式使蛭石体积膨胀、层间距加大，通过控制热处理的时间和温度进而控制蛭石的层间距离，最后采用浮选法得到粒径均匀的蛭石颗粒。蛭石层间为单分子水合层，每层蛭石由硅氧四面体构成，以层间氢键方式连接，水分子也以氢键形式连接每层硅氧四面体，膨胀后的熟蛭石体积膨胀40倍，层间的分子间氢键赋予灌封材料极高的韧性及缓冲能力，有效的吸收机械应力以保护电芯不受破坏，还能够显著提高电池组的防燃爆性能，为电池组的安全运行提供了性能保障。除此以外，低密度灌封胶可以有效降低模组重量，提高装机效率。

20、本发明的灌封胶的制备方法简单，制备成本低，市场前景广阔，适合规模化生产。

技术特征：

1.一种基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：包括a组分和b组分，以重量份数计，所述a组分包括：乙烯基硅油40～60份、聚二甲基硅油10～30份、苯基甲基硅油0～10份、改性蛭石20～40份、催化剂1～5份和助剂0.05～0.5份；所述b组分包括：乙烯基硅油60～80份、聚二甲基硅油20～40份、含氢硅油4～5份、抑制剂0.01～0.1份。

2.根据权利要求1所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述乙烯基硅油为甲基乙烯基硅油、苯基乙烯基硅油、羟基乙烯基硅油中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述催化剂为铂的螯合物、氯铂酸或铂的苯基螯合物。

4.根据权利要求1所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述a组分中的助剂为(3-丙烯酰氧丙基)三甲氧硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三乙氧基硅烷中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述抑制剂为乙烯基环体、炔醇类化合物、马来酸酯和过氧化物金属盐中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述a组分中的改性蛭石通过以下方法制备：

7.根据权利要求6所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述硅氧烷偶联剂为十七氟三乙氧基硅烷、全氟辛基甲基二甲氧基硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷中的一种或几种。

8.根据权利要求6所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶，其特征在于：所述分散剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十六烷基磺酸钠中的一种或几种。

9.一种根据权利要求1至8任一项所述的基于改性蛭石的双组份灌封胶的制备方法，其特征在于：提供所述a组分的各原料，混合均匀，得到a组分；提供所述b组分的各原料，混合均匀，得到b组分；将所述a组分和所述b组分按照重量比1:1混合均匀，得到所述基于改性蛭石的双组份灌封胶。

技术总结本发明公开一种基于改性蛭石的双组份灌封胶及其制备方法，其包括A组分和B组分，以重量份数计，所述A组分包括：乙烯基硅油40～60份、聚二甲基硅油或苯基甲基硅油20～40份、改性蛭石20～40份、催化剂1～5份和助剂0～0.5份；所述B组分包括：乙烯基硅油60～80份、聚二甲基硅油20～40份、含氢硅油4～5份、抑制剂0～0.1份。本发明的灌封胶不额外添加普通灌封胶组分中的中空微球、补强填料等阻燃填料，密度低、具有优异的耐候性，阻燃性能和防燃爆效果好。技术研发人员：杜昕,林少敏受保护的技术使用者：韩山师范学院技术研发日：技术公布日：2024/5/29