用于铝塑膜的胶粘剂及其制备方法、铝塑膜、锂电池与流程

本申请属于锂电池领域，具体涉及用于铝塑膜的胶粘剂及其制备方法、铝塑膜、锂电池。

背景技术：

1、近年来，随着新能源汽车、3c数码产品、微型电子技术的发展，锂离子电池的需求量持续增长。铝塑膜作为锂离子电池的重要组成部分，可起到封装电解液和保护电池的作用，铝塑膜包括依次层叠设置的尼龙层、外层胶粘剂、铝箔层、内层胶粘剂以及热封层。胶粘剂作为铝塑膜的重要组成，需要同时兼备优异的粘结强度，耐电解液腐蚀性能，胶粘剂所形成的胶膜具有良好的热封性能，铝塑膜具有良好的冲壳成品率，而现有制备的胶粘剂，往往无法同时兼备上述多种性能。

2、cn106459703.a公开了一种聚烯烃类粘合剂组成物，由酸改性氯化聚烯烃、缩水甘油胺型环氧树脂、缩水甘油醚型环氧树脂组成，与固化剂混合后，涂布使用。有益效果：胶黏剂在长期保存下也不会产生增粘或凝胶化，能够保持良好的适用期特性，即使在对聚烯烃基材的热收缩影响小的80℃以下的低温下进行粘合、老化，也可同时实现聚烯烃树脂基材与金属基材间的的良好粘合性和耐化学品性。然而，该胶粘剂的85℃耐电解液等应用性能较差。

3、cn202010268184.5公开了一种铝塑膜用胶黏剂的合成方法。该方法包括：组分a由马来酸酐改性的聚烯烃接枝双酚a型环氧树脂e44制得；组分b为马来酸酐改性的聚烯烃接枝三缩水甘油基对氨基苯酚；产物c由端羟基聚丁二烯与六亚甲基二异氰酸酯共聚制成。将前述三种组分共混，再与固化剂混合后，进行胶粘剂涂布。有益效果：胶黏剂具有优异的耐电解液腐蚀性能，在85℃电解液中浸泡20天仍保持70％以上的初始剥离力。然而，该胶粘剂所形成胶膜的热封性能较差，铝塑膜的冲深成品率较差。

技术实现思路

1、本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、在本申请的第一个方面，本申请提出了一种用于铝塑膜的胶粘剂，包括：聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂，其中，所述聚烯烃改性聚合物包括聚烯烃材料以及以化学键连接于所述聚烯烃材料上的单体，所述单体包括马来酸酐单体、依康酸单体和含直链烷基的酸酐单体。由此，胶粘剂具有优异的粘结强度、优异的耐电解液腐蚀性能，胶粘剂所形成的胶膜具有良好的热封性能，铝塑膜具有良好的冲壳成品率。

3、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃材料、所述马来酸酐单体、所述依康酸单体和所述含直链烷基的酸酐单体的质量比为100:(5-40):(5-15):(8-20)。由此，马来酸酐单体的含量适中，聚烯烃改性聚合物的重均分子量和滴点较优，较优的重均分子量有利于保证胶粘剂具有良好的稳定性和流动性，较优的滴点有利于胶粘剂中的分子链进行相互缠结和润湿。

4、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃改性聚合物和所述脂肪族异氰酸酯固化剂的质量比为100:(10-30)。由此，聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂具有较优的交联反应效果，胶粘剂所形成的胶层具有较优的交联密度和热封性能。

5、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃材料、所述马来酸酐单体、所述依康酸单体和所述含直链烷基的酸酐单体的质量比为100:(10-20):(7-12):(10-15)。由此，有利于得到具有较优重均分子量和滴点的聚烯烃改性聚合物。

6、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃改性聚合物和所述脂肪族异氰酸酯固化剂的质量比为100:(15-25)。由此，可以有效提高聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂的交联反应效果，胶粘剂所形成的胶层具有较优的交联密度和热封性能。

7、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃改性聚合物的重均分子量为50000-120000，优选为70000-100000。由此，有利于胶粘剂具有良好的稳定性和流动性，聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂具有较优的相容性。

8、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃改性聚合物的滴点为120℃-145℃，优选为125℃-135℃。由此，有利于胶粘剂中的分子链进行相互缠结。

9、根据本申请的一些实施方式，聚烯烃材料包括乙烯和a-烯烃的共聚物，其中，所述a-烯烃包括乙烯、丙烯和1-丁烯的至少之一。

10、根据本申请的一些实施方式，所述含直链烷基的酸酐单体包括至少一个酸酐基，所述含直链烷基的酸酐单体的直链烷基的碳原子数为4-20。由此，胶粘剂具有较优的拉伸性，制备的铝塑膜有较优的冲壳成品率。

11、根据本申请的一些实施方式，所述含直链烷基的酸酐单体包括丁基琥珀酸酐、2-辛烯基琥珀酸酐、十二烯基琥珀酸酐和二十烯基琥珀酸酐，优选为2-辛烯基琥珀酸酐。

12、根据本申请的一些实施方式，所述脂肪族异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯。

13、在本申请的第二个方面，本申请提出了一种制备前述的用于铝塑膜的胶粘剂的方法，包括：在引发剂的作用下，将聚烯烃材料、马来酸酐单体、依康酸单体和含直链烷基的酸酐单体进行第一混合处理，以得到聚烯烃改性聚合物；将所述聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯进行第二混合处理，以得到所述胶粘剂。由此，制备方法简单易行，价格低廉，易于实现工业化生产。

14、根据本申请的一些实施方式，所述引发剂包括过氧化苯二甲酸二叔丁酯，叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化甲基乙基酮、二叔丁基过氧化物和过氧化月桂酰中的至少一种。

15、根据本申请的一些实施方式，所述第一混合处理是在温度为115℃-120℃的条件下进行3h-5h。由此，聚烯烃材料、马来酸酐单体、依康酸单体和含直链烷基的酸酐单体的反应效果良好。

16、根据本申请的一些实施方式，所述第二混合处理是在温度为22℃-25℃的条件下进行0.5h-2h。由此，有利于聚烯烃改性聚合物中的酸酐基团、羧酸基团会和脂肪族异氰酸酯中的异氰酸酯基团发生交联反应。

17、根据本申请的一些实施方式，所述聚烯烃材料和所述引发剂的投料摩尔比为100:(0.2-2.5)，优选为100:(0.5-1.0)。由此，引发剂产生的初级自由基的量适中，有利于得到重均分子量和滴点均较优的聚烯烃改性聚合物。

18、在本申请的第三个方面，本申请提出了一种铝塑膜，前述铝塑膜依次包括聚丙烯薄膜层、粘结层和铝箔层，其中，粘结层包括前述的胶粘剂，或，前述方法制备的胶粘剂。由此，铝塑膜的胶粘剂具有良好的热封性能，铝塑膜具有良好的冲壳成品率。

19、在本申请的第四个方面，本申请提出了一种锂电池，前述锂电池包括前述的铝塑膜。由此，铝塑膜作为锂离子电池的重要组成部分，可以更好的封装电解液，保护锂电池。

技术特征：

1.一种用于铝塑膜的胶粘剂，其特征在于，包括：聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂，其中，所述聚烯烃改性聚合物包括聚烯烃材料以及以化学键连接于所述聚烯烃材料上的单体，所述单体包括马来酸酐单体、依康酸单体和含直链烷基的酸酐单体。

2.根据权利要求1所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚烯烃材料、所述马来酸酐单体、所述依康酸单体和所述含直链烷基的酸酐单体的质量比为100:(5-40):(5-15):(8-20)；

3.根据权利要求2所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚烯烃材料、所述马来酸酐单体、所述依康酸单体和所述含直链烷基的酸酐单体的质量比为100:(10-20):(7-12):(10-15)；

4.根据权利要求1-3任一项所述的胶粘剂，其特征在于，所述聚烯烃改性聚合物的重均分子量为50000-120000，优选为70000-100000；

5.根据权利要求1-3任一项所述的胶粘剂，其特征在于，聚烯烃材料包括乙烯和a-烯烃的共聚物，其中，所述a-烯烃包括乙烯、丙烯和1-丁烯的至少之一；

6.一种制备权利要求1-5任一项所述用于铝塑膜的胶粘剂的方法，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述引发剂包括过氧化苯二甲酸二叔丁酯，叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化-2-乙基己酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化甲基乙基酮、二叔丁基过氧化物和过氧化月桂酰中的至少一种。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第一混合处理是在温度为115℃-120℃的条件下进行3h-5h；

9.一种铝塑膜，其特征在于，依次包括聚丙烯薄膜层、粘结层和铝箔层，其中，所述粘结层包括权利要求1-5任一项所述的胶粘剂，或，所述粘结层包括权利要求6-8任一项所述方法制备的胶粘剂。

10.一种锂电池，其特征在于，包括权利要求9所述的铝塑膜。

技术总结本申请属于锂电池领域，具体涉及用于铝塑膜的胶粘剂及其制备方法、铝塑膜、锂电池。用于铝塑膜的胶粘剂包括：聚烯烃改性聚合物和脂肪族异氰酸酯固化剂，其中，聚烯烃改性聚合物包括聚烯烃材料以及以化学键连接于聚烯烃材料上的单体，单体包括马来酸酐单体、依康酸单体和含直链烷基的酸酐单体。由此，胶粘剂具有优异的粘结强度、优异的耐电解液腐蚀性能，胶粘剂所形成的胶膜具有良好的热封性能，铝塑膜具有良好的冲壳成品率。技术研发人员：王玲玲,李永杰,张鹤荣,张占国,高磊,常瑞雪,张宛兰受保护的技术使用者：中国乐凯集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10