[发明专利]一种新能源汽车动力电池用耐火材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新能源汽车动力电池用耐火材料的制备方法，包括如下步骤：(一)含氟二苯甲酮类聚苯并咪唑的制备；(二)中间产物的制备；(三)耐火材料成型。本发明还公开了根据所述新能源汽车动力电池用耐火材料的制备方法制备而成的新能源汽车动力电池用耐火材料。本发明公开的新能源汽车动力电池用耐火材料的制备方法工艺简单、操作便利、设备依赖性低、反应条件温和，适于规模化生产；制备得到的新能源汽车动力电池用耐火材料具有非常好的耐火阻燃效果，机械力学性能、耐温性能和耐候性佳，热力学稳定性和化学稳定性好，制备成本低廉，不使用毒性大的原料，对环境影响小。

技术领域

本发明属于新能源新材料技术领域，涉及一种复合材料，具体地说，涉及一种新能源汽车动力电池用耐火材料及其制备方法。

背景技术

随着社会的发展，全球能源危机不断加剧、石油资源日趋枯竭、大气污染和全球气温变暖日益严重，而燃油汽车作为人们出行不可或缺的交通工具，给人们的生活带来了方便和舒适感同时，会加剧了能源和环境危机，给人们的生活和身体健康造成了严重威胁。对此，汽车产业推出了新能源电动汽车，这类汽车可避免或减少传统燃料的使用，有利于促进环境保护和缓解传统能源的短缺危机，具有广阔的市场发展前景。

新能源汽车按照驱动方式不同分为电动汽车、燃料电池汽车、氢发动机汽车、混合动力汽车，其中，电动汽车由于技术相对简单成熟，只要有电力的地方都能够充电的优点，引起了人们的广泛关注，成为当前汽车行业的研究热点。电动汽车是一种以动力电池作为储能动力源的汽车，动力电池的供电性能、稳定性和安全性是决定新能源汽车进一步发展和推广的一种重要因素。

电动汽车在行驶时具有高速移动、剧烈震动、高温工作和快速充电的特点，致使动力电池在使用时存在撞击、刺伤、跌落、火烧、短连结等潜在危险，给驾驶员人身安全造成了严重威胁，因此，为了保证电动汽车安全、稳定，必须对为其供电的动力电池进行保护。目前国外发达国家常见的做法多是使用碳纤维等高强度复合材料对电池组加以包裹保护，但这种做法成本太高，复合材料往往或多或少存在阻燃性能、抗氧化性、耐候性有待进一步提高、耐紫外线能力很差，易受高能辐射的破坏，耐寒性差，高温刚性不足，易引起其他安全事故的技术问题。

因此，开发一种制备成本低廉、综合性能优异的新能源汽车动力电池用耐火材料，对新能源汽车动力电池进行保护符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进新能源汽车行业的发展具有非常重要的意义。

发明内容

为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种新能源汽车动力电池用耐火材料及其制备方法，该制备方法工艺简单、操作便利、设备依赖性低、反应条件温和，适于规模化生产；制备得到的新能源汽车动力电池用耐火材料具有非常好的耐火阻燃效果，机械力学性能、耐温性能和耐候性佳，热力学稳定性和化学稳定性好，制备成本低廉，不使用毒性大的原料，对环境影响小。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，

一种新能源汽车动力电池用耐火材料的制备方法，包括如下步骤：

Ⅰ含氟二苯甲酮类聚苯并咪唑的制备：将3,3'4,4'-四氨基二苯甲酮、多聚磷酸加入到装配有搅拌器、气体入口和氯化钙干燥管的三口圆底烧瓶中，在氮气或惰性气体氛围130-160℃下搅拌2-3小时，然后加入四氟间苯二甲酸，温度升高至180-190℃，恒温搅拌反应4-6小时，再升温至215-225℃，在此温度下恒温搅拌30-40小时，反应结束后，冷却至室温，在水中析出，并用水洗析出的聚合物3-5次，再用饱和碳酸钠溶液洗涤析出的聚合物4-6次，最后置于真空干燥箱中80-90℃下干燥至恒重，得到含氟二苯甲酮类聚苯并咪唑；

Ⅱ中间产物的制备：将1-[3-(三乙氧基硅烷基)丙基]-1H-吡咯-2,5-二酮、催化剂溶于高沸点溶剂中形成溶液，再在95-105℃下加入N-(2-(二(2-氯乙基)氨基)四氢-2H-1,3,2-氧杂氮杂磷杂苯-4-基)-N-羟基-N-苯基-硫脲P-氧化物，恒温搅拌反应10-12小时，反应结束后旋蒸除去溶剂，得到中间产物；