一种丙烯酸酯水性粘结剂的制备方法与流程

本发明涉及一种制备方法，具体涉及一种丙烯酸酯水性粘结剂的制备方法，属于树脂涂料。

背景技术：

1、目前，锂离子电池工业中常用的粘结剂主要包括pvdf(聚偏氟乙烯)、sbr/cmc(丁苯橡胶乳液和羧甲基纤维素)、以及paa(聚丙烯酸)。

2、pvdf粘结剂具有对铝箔良好的粘结性和强大的耐电化学腐蚀能力，但对铜箔粘结性差，且pvdf分子量大无亲水基团。分散溶解pvdf所使用的溶剂nmp(n-甲基吡咯烷酮)有对水分敏感、毒性高、挥发性大而污染环境等缺点。并且pvdf粘结剂的价格也较高。

3、sbr/cmc粘结剂在工艺性能方面差条件也苛刻，对搅拌、ph值、电极材料配比等因素敏感，因此存在一些问题，并且价格较高。

4、paa粘结剂在粘结力、稳定性、价格和环保性方面表现出色，成为当前负极粘结剂的研究热点。然而，普通的paa粘结剂在烘干溶剂后可能变得硬且脆，不符合负极极片对柔韧性方面的需求。

5、鉴于paa的优势和存在的不足，需要着眼于对paa粘结剂进行改性，以同时满足对粘结力、耐溶剂和柔韧性的要求。

技术实现思路

1、本发明为解决现有丙烯酸树脂粘结剂在耐溶剂性和柔韧性方面存在不足的问题，进而提出一种丙烯酸酯水性粘结剂的制备方法。

2、本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括如下步骤：

3、步骤1、将丙二醇丁醚作为溶剂投入到反应釜中；

4、步骤2、将甲基丙烯酸异丙酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及作为引发剂的过氧化二叔丁基，依次加入反应釜中，获得水性丙烯酸树脂；

5、步骤3、将作为不饱和羧酸的甲基丙烯酸和苯乙烯依次加入反应釜中，使水性丙烯酸树脂的分子链中形成羧基，且使丙烯酸多元醇链段引入到水性丙烯酸树脂体系中；

6、步骤4、将作为环氧基有机硅氧烷单体的2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷缓慢加入反应釜中，使有机硅氧烷链段引入到水性丙烯酸树脂体系中；

7、步骤5、在140℃-150℃的反应釜内保温，再降温至80℃以下进行过滤，获得丙烯酸酯水性粘结剂。

8、进一步的，步骤2中乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量份数为2-5份。

9、进一步的，步骤3中甲基丙烯酸的质量份数为5-10份。

10、进一步的，步骤4中2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷的质量份数为1-3份。

11、进一步的，步骤2中甲基丙烯酸异丙酯的质量份数为30-50份。

12、本发明的有益效果是：

13、1、本发明通过在丙烯酸树脂体系中引入有机硅氧烷链段，使有机硅氧烷链段缠绕在丙烯酸树脂主链上成膜后与空气间形成一道憎水层。通过有机硅氧烷链段所具有的强烈的憎水性、耐磨性和耐溶剂性，使丙烯酸树脂具有较高的耐溶剂性。

14、2、本发明通过在水性丙烯酸树脂体系中引入丙烯酸多元醇链段，合成了较高粘结力、较好的柔韧性以及优良耐溶剂性的水性粘结剂用丙烯酸树脂。

技术特征：

1.一种丙烯酸水性粘结剂的制备方法，其特征在于：所述一种丙烯酸水性粘结剂的制备方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种制备丙烯酸水性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤2中乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯的质量份数为2-5份。

3.根据权利要求1所述的一种制备丙烯酸水性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤3中甲基丙烯酸的质量份数为5-10份。

4.根据权利要求1所述的一种制备丙烯酸水性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤4中2-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷的质量份数为1-3份。

5.根据权利要求1所述的一种制备丙烯酸水性粘结剂的制备方法，其特征在于：步骤2中甲基丙烯酸异丙酯的质量份数为30-50份。

技术总结本发明公开了一种丙烯酸水性粘结剂的制备方法，包括下列步骤：将丙二醇丁醚作为溶剂投入到反应釜中；将甲基丙烯酸异丙酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及过氧化二叔丁基，依次加入反应釜中，获得水性丙烯酸树脂；将甲基丙烯酸和苯乙烯依次加入反应釜中，使水性丙烯酸树脂的分子链中形成羧基，且使丙烯酸多元醇链段引入到水性丙烯酸树脂体系中；将2‑(3,4‑环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷缓慢加入反应釜中，使有机硅氧烷链段引入到水性丙烯酸树脂体系中；在140℃‑150℃的反应釜内保温，再降温至80℃以下进行过滤，获得丙烯酸酯水性粘结剂。本发明可以解决丙烯酸树脂体对耐溶剂和柔韧性不足的问题。本发明在锂离子电池负极极片上有良好的应用前景。技术研发人员：姜小俊,丁桂清受保护的技术使用者：山东灵晓新材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13