铝塑膜用自修复胶黏剂及其制备方法和铝塑膜与流程

本发明属于铝塑膜，具体涉及一种铝塑膜用自修复胶黏剂及其制备方法和铝塑膜。

背景技术：

1、随着电动汽车、笔记本电脑、手机等智能产品的日益发展，对电池材料的要求也向着更加轻薄化和轻质化发展。锂离子电池具有能量密度大、循环性能好、输出功率大、使用寿命长等优点，已被广泛应用于手机、笔记本等电子设备中。近年来，随着新能源汽车的发展，锂离子电池等二次电池作为其动力来源的一种，也得到了进一步的发展。而随着新能源汽车、电子设备等的不断发展，对二次电池使用性能的要求越来越高，在这样的背景下，软包锂离子电池等二次电池得到越来越多的研究和应用。

2、锂离子电池的包装材料需要具备良好的成型性以及稳定性，才能够满足使用需求。铝塑膜作为电池软包装材料中非常重要的一部分，其性能的好坏对电池的性能有着不可忽视的影响。铝塑膜通常包括外层防腐耐磨层、胶黏剂层、处理剂钝化层、中间层铝箔、处理剂钝化层、胶黏剂层、内层热封层，其中，胶黏剂层对其两侧的材料进行粘接，其性能直接影响着铝塑膜的整体稳定性。目前的铝塑膜存在成型性差、稳定性差等缺陷，难以满足使用需求。因此，有必要对铝塑膜用胶黏剂进行改进。

技术实现思路

1、基于现有技术中存在的上述缺点和不足，本发明的目的之一是至少解决现有技术中存在的上述问题之一或多个，换言之，本发明的目的之一是提供满足前述需求之一或多个的一种铝塑膜用自修复胶黏剂及其制备方法和铝塑膜。

2、为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种铝塑膜用自修复胶黏剂，含有自修复聚氨酯微胶囊；所述自修复聚氨酯微胶囊的内腔具有液态芯材，自修复聚氨酯微胶囊表面接枝有芯材固化剂。

4、作为优选方案，铝塑膜用自修复胶黏剂包括以重量份计的如下组分：主体树脂20-70份，固化剂为5-15份，自修复聚氨酯微胶囊0.1-1份，溶剂20-90份。

5、作为优选方案，所述主体树脂为热固性丙烯酸树脂。

6、作为优选方案，所述固化剂为异氰酸酯类固化剂，为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、亚甲基多苯基多异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯的一种或多种。

7、作为优选方案，所述溶剂为甲基环己烷、丁酮、甲苯中的一种或多种。

8、本发明还提供如上任一项方案所述的铝塑膜用自修复胶黏剂的制备方法，包括以下步骤：

9、(1)自修复聚氨酯微胶囊的制备；

10、(2)将主体树脂和自修复聚氨酯微胶囊分别溶解和分散在溶剂中，搅拌均匀后加入固化剂，搅拌均匀得到自修复胶黏剂。

11、作为优选方案，所述步骤(1)，包括以下步骤：

12、(a)将油溶性的端异氰酸酯化合物加热至全部溶解，之后加入三乙胺调节溶液ph至9-10，制得预聚体；

13、(b)将芯材树脂、水溶性的多羟基化合物和去离子水混合均匀，得到液态芯材；

14、(c)将乳化剂、甲基环己烷和液态芯材混合后高速搅拌，得到芯材乳液；其中，高速搅拌的温度为50-70℃，转速为800-1000r/min，时间为30-60min；

15、(d)将预聚体与芯材乳液放入反应釜内充分混合均匀，反应过程中在搅拌加热状态下进行，反应釜70-80℃，转速为1000-1200r/min，时间为8-10h；

16、(e)待步骤(d)的反应完成后，在50-70℃下蒸发溶剂直至得到干燥半透明的粉末，之后筛网过滤粉末中直径超过3μm的颗粒，得到聚氨酯微胶囊；

17、(f)将聚氨酯微胶囊、芯材固化剂、表面活性剂和水混合搅拌，搅拌转速为800-1000r/min，时间为30-60min，得到表面接枝芯材固化剂的聚氨酯微胶囊，之后进行抽滤，得到自修复聚氨酯微胶囊。

18、作为优选方案，所述端异氰酸酯化合物为异氟尔酮二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi、2,4-甲苯二异氰酸酯tdi、二苯基甲烷二异氰酸酯mdi、二环己基甲烷二异氰酸酯hmdi及其预聚体中的一种或多种；

19、所述多羟基化合物为1,4-丁二醇bdo、1,6-己二醇hd、聚乙二醇peg中的一种或多种；

20、所述乳化剂为阿拉伯胶、司盘、吐温中的一种或多种。

21、作为优选方案，所述芯材树脂为酚醛树脂，所述芯材固化剂为六亚甲基四胺。

22、本发明还提供一种铝塑膜，包括外侧到内侧依次贴合的尼龙层、外胶黏剂层、钝化铝箔层、内胶黏剂层及cpp层，所述内胶黏剂层采用如上任一项方案所述的铝塑膜用自修复胶黏剂。

23、本发明与现有技术相比，有益效果是：

24、本发明的铝塑膜用自修复胶黏剂，在铝塑膜内层界面结构受到电解液腐蚀破坏时，通过自修复聚氨酯微胶囊释放芯材，与其表面接枝的六亚甲基四胺反应固化，加固界面间的粘结强度，提供可靠的安全性；

25、本发明的铝塑膜用自修复胶黏剂的制备工艺简单，适用于工业生产；

26、本发明的铝塑膜的性能更加稳定，有效保证锂离子电池的安全性。

技术特征：

1.一种铝塑膜用自修复胶黏剂，其特征在于，含有自修复聚氨酯微胶囊；所述自修复聚氨酯微胶囊的内腔具有液态芯材，自修复聚氨酯微胶囊表面接枝有芯材固化剂。

2.根据权利要求1所述的铝塑膜用自修复胶黏剂，其特征在于，包括以重量份计的如下组分：主体树脂20-70份，固化剂为5-15份，自修复聚氨酯微胶囊0.1-1份，溶剂20-90份。

3.根据权利要求2所述的铝塑膜用自修复胶黏剂，其特征在于，所述主体树脂为热固性丙烯酸树脂。

4.根据权利要求2所述的铝塑膜用自修复胶黏剂，其特征在于，所述固化剂为异氰酸酯类固化剂，为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、亚甲基多苯基多异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的铝塑膜用自修复胶黏剂，其特征在于，所述溶剂为甲基环己烷、丁酮、甲苯中的一种或多种。

6.如权利要求2-5任一项所述的铝塑膜用自修复胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述端异氰酸酯化合物为异氟尔酮二异氰酸酯ipdi、六亚甲基二异氰酸酯hdi、2,4-甲苯二异氰酸酯tdi、二苯基甲烷二异氰酸酯mdi、二环己基甲烷二异氰酸酯hmdi及其预聚体中的一种或多种；

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述芯材树脂为酚醛树脂，所述芯材固化剂为六亚甲基四胺。

10.一种铝塑膜，包括外侧到内侧依次贴合的尼龙层、外胶黏剂层、钝化铝箔层、内胶黏剂层及cpp层，其特征在于，所述内胶黏剂层采用如权利要求1-5任一项所述的铝塑膜用自修复胶黏剂。

技术总结本发明属于铝塑膜技术领域，具体涉及一种铝塑膜用自修复胶黏剂及其制备方法和铝塑膜。铝塑膜用自修复胶黏剂，含有自修复聚氨酯微胶囊；所述自修复聚氨酯微胶囊的内腔具有液态芯材，自修复聚氨酯微胶囊表面接枝有芯材固化剂。本发明的铝塑膜用自修复胶黏剂，在铝塑膜内层界面结构受到电解液腐蚀破坏时，通过自修复聚氨酯微胶囊释放芯材，与其表面接枝的六亚甲基四胺反应固化，加固界面间的粘结强度，提供可靠的安全性。本发明的铝塑膜用自修复胶黏剂的制备工艺简单，适用于工业生产；本发明的铝塑膜的性能更加稳定，有效保证锂离子电池的安全性。技术研发人员：曲年尧,夏旭峰受保护的技术使用者：浙江华正能源材料有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/2