一种用于新能源电池的UV绝缘保护胶及其制备方法与流程

本技术涉及新能源电池保护材料的领域，更具体地说，它涉及一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶及其制备方法。

背景技术：

1、新能源电池是将多个电芯进行串联并紧密排列，形成电池组，在提升续航性的同时能够节约空间。由于相邻的电芯之间间距较小，电芯之间排列时，需要使用绝缘保护材料对电芯进行绝缘处理，以使得电池组具有较好的密封绝缘性，减少电池组在应用的过程中，长期处于高温环境下而容易出现漏电或者燃烧，进而产生使用安全性的问题。

2、新能源电池的绝缘保护材料一般为蓝膜，蓝膜就是一种pet基材背上psa压敏胶制成的单面胶带，但是蓝膜对新能源电池的贴合稳定性较低，限制了蓝膜在新能源电池上的应用。

3、目前有人提出使用uv绝缘胶替代蓝膜，应用于新能源电池。uv绝缘胶一般由聚氨酯丙烯酸酯、绝缘填料、稀释单体、引发剂和其他助剂制得，相对于蓝膜来说，具有较好的粘接性、施工便捷性和绝缘性。然而，绝缘填料的加入，虽然提升了uv绝缘胶的绝缘性，但是当新能源电池在长期受到外界冲击时，新能源电池的电池组还是容易出分离和刺穿的情况，降低了新能源电池的使用安全性。因此，对于目前的uv绝缘胶，还需要进一步进行改进。

技术实现思路

1、为了解决目前的uv绝缘胶，应用于新能源电池中，长期受到外界冲击时，电池组容易出现分离和刺穿的问题，本技术提供一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶，采用如下的技术方案：

3、一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶，由以下重量份的原料制得：

4、聚氨酯丙烯酸酯       40-60份

5、氟硅改性丙烯酸酯     10-20份

6、稀释单体             25-35份

7、绝缘填料             28-38份

8、光引发剂             5-12份

9、分散剂               4-8份

10、抗氧化剂             1-3份。

11、通过采用上述技术方案，本技术以聚氨酯丙烯酸酯作为反应树脂，与氟硅改性丙烯酸酯进行复配，其中，聚氨酯丙烯酸酯具有较好的附着性和柔软性，但是耐磨性和耐温性较低；氟硅改性丙烯酸酯中同时具有含氟链段和含硅链段，赋予氟硅改性丙烯酸酯较优的绝缘性、附着稳定性、抗冲击性和柔韧性。因此，聚氨酯丙烯酸酯和氟硅改性丙烯酸酯两者产生较好的协同作用，以稀释单体作为活性稀释剂，绝缘填料起到绝缘和补强的作用，在光引发剂的作用下，能够进行稳定交联；分散剂和氟硅改性丙烯酸酯产生较好的协同作用，使得绝缘填料稳定分散于丙烯酸酯交联体系中，制备得到的uv绝缘保护胶具有较好的附着稳定性、绝缘性和抗冲击性，应用于新能源电池中，光固化形成绝缘保护膜，长期使用不易出现分离或者穿刺的问题。

12、优选的，所述氟硅改性丙烯酸酯由以下重量份的原料制得：

13、甲基丙烯酸甲酯                  15-25份

14、聚丙二醇二缩水甘油醚            5-10份

15、4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚    4-6份

16、甲基丙烯酸三氟乙酯              3-8份

17、乙烯基三丁酮肟基硅烷            4-8份

18、催化剂                          0.1-0.3份

19、阻聚剂                          0.05-0.1份。

20、通过采用上述技术方案，以甲基丙烯酸甲酯和4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚作为反应单体，甲基丙烯酸三氟乙酯作为含氟单体，乙烯基三丁酮肟基硅烷作为含硅单体，在催化剂和阻聚剂的均匀催化下，进行聚合反应，向丙烯酸酯体系中引入含氟链段和含硅链段，聚丙二醇二缩水甘油醚作为含有长链柔软醚基的分散助剂，能够提升各个组分分子链段的舒展性，使得各个组分能够充分进行反应，进而提升制得的氟硅改性丙烯酸酯的接枝率，以此制得的氟硅改性丙烯酸酯不但能够提升制得的uv绝缘保护胶的附着稳定性和柔韧性，还能够与分散剂起到较好的协同作用，提升绝缘填料在体系中的分散稳定性，进而提升制得的uv绝缘保护胶的绝缘性和抗冲击性。

21、优选的，所述氟硅改性丙烯酸酯由以下步骤制得：

22、a1、将甲基丙烯酸甲酯、聚丙二醇二缩水甘油醚和4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚加入至反应设备中，升温至60-70℃，混合搅拌20-40min，制得混合物a；

23、a2、向混合物a中加入甲基丙烯酸三氟乙酯、乙烯基三丁酮肟基硅烷、催化剂和阻聚剂，通入氮气保护，升温至85-95℃，反应2-5h，制得氟硅改性丙烯酸酯。

24、通过采用上述技术方案，先将反应单体均匀分散于聚丙二醇二缩水甘油醚中，后进行反应，以此制备得到性能稳定、接枝率高的氟硅改性丙烯酸酯。

25、优选的，所述稀释单体由重量比为(2-3.5):(0.5-1.5)的羟基丙烯酸酯单体和缩水甘油醚类丙烯酸酯单体组成。

26、优选的，所述缩水甘油醚类丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸缩水甘油醚和/或双酚a二缩水甘油醚二丙烯酸酯。

27、优选的，所述羟基丙烯酸酯单体为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊二醇二丙烯酸酯、三丙二醇双丙烯酸酯中的任意一种或组合。

28、通过采用上述技术方案，采用上述稀释单体制得的uv绝缘保护胶具有较好的柔韧性和抗冲击性。

29、优选的，所述分散剂由重量比为1:(0.3-0.6)的蓖麻油改性多元醇和乙烯基三乙氧基硅烷组成。

30、通过采用上述技术方案，蓖麻油改性多元醇具有较好的耐候性和成膜性，能够与乙烯基三乙氧基硅烷产生较好的协同作用，使得绝缘填料均匀分散至体系中，提升制得的uv绝缘保护胶的绝缘性和抗冲击性。

31、优选的，所述绝缘填料为二氧化硅、硅微粉、氮化铝、氧化锌、白炭黑中的任意一种或组合。

32、通过采用上述技术方案，上述绝缘填料具有较好的绝缘和补强作用，能够改善制得的uv绝缘保护胶的绝缘性和抗冲击性。

33、优选的，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基苯丙酮、1-羟基环己基苯基甲酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯中的任意一种或组合。

34、通过采用上述技术方案，上述光引发剂具有较好的引发交联的作用，使得体系进行均匀交联固化，形成具有较好的附着稳定性、绝缘性和抗冲击性的绝缘保护膜。

35、优选的，所述抗氧化剂为抗氧化剂1010、抗氧化剂1076、抗氧化剂168、抗氧化剂626中的至少两种组合。

36、通过采用上述技术方案，上述抗氧化剂具有较好的抗氧化性能，能够提升制得的uv绝缘保护胶的抗氧化性能。

37、第二方面，本技术提供一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶的制备方法，采用如下的技术方案：

38、一种用于新能源电池的uv绝缘保护胶的制备方法，包括以下步骤：

39、s1、将聚氨酯丙烯酸酯、氟硅改性丙烯酸酯和稀释单体加入至反应设备中，进行真空搅拌，制得混合物ⅰ；

40、s2、向混合物ⅰ中加入绝缘填料、引发剂、分散剂和抗氧化剂，真空搅拌均匀，保温，制得uv绝缘保护胶。

41、通过采用上述技术方案，制备得到性能稳定、体系分散均匀的用于新能源电池的uv绝缘保护胶。

42、优选的，所述s1-s2步骤中，真空搅拌的真空度均为-0.8mpa--1.0mpa；s2步骤中的保温时间为1-2h，保温温度为35-45℃。

43、通过采用上述技术方案，较优的真空度能够使得各组分混合均匀，提升分散效率，较优的保温条件能够进一步提升改善制得的uv绝缘保护胶的体系稳定性。

44、综上所述，本技术具有以下有益效果：

45、1、本技术的用于新能源电池的uv绝缘保护胶，以聚氨酯丙烯酸酯和氟硅改性丙烯酸酯进行复配，并复配稀释单体、绝缘填料、分散剂、光引发剂和抗氧化剂，制得的uv绝缘保护胶具有较好的附着稳定性、绝缘性和抗冲击性，应用于新能源电池中，通过光固化形成绝缘保护膜，对新能源电池具有较好的贴合稳定性，不易出现分离的情况，同时具有较好的抗穿刺性能。

46、2、通过以甲基丙烯酸甲酯和4-羟基丁基丙烯酸酯缩水甘油醚为反应单体，聚丙二醇二缩水甘油醚为分散助剂，甲基丙烯酸三氟乙酯为含氟单体，乙烯基三丁酮肟基硅烷为含硅单体，在催化剂和阻聚剂的均匀催化下，进行聚合反应，制备得到氟硅改性丙烯酸酯，能够提升制得的uv绝缘保护胶的附着稳定性、绝缘性和抗冲击性。

47、3、通过以蓖麻油改性多元醇和乙烯基三乙氧基硅烷作为分散剂，能够与氟硅改性丙烯酸酯产生较好的协同作用，提升绝缘填料在体系中的分散稳定性，进而提升制得的uv绝缘保护胶的性能。