[发明专利]用于电池盖板的聚丙烯材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于电池盖板的聚丙烯材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料制得：聚丙烯：40%～70%，阻燃剂：20%～35%，增韧剂：3%～10%，润滑剂：0.2%～1.5%，分散剂：0.5%～3%，抗氧剂：0.1%～1%，相容剂：3%～10%，流动改性剂：0.5%～4%。本发明将共聚和均聚的聚丙烯按照一定的比例混合再加入一定量的增韧剂，在刚性保证的同时，提高材料的韧性；无缺口冲击强度由原来的15kJ/m²提高到30kJ/m²，提高幅度达100%，同时材料还有高的流动性、弯曲模量、阻燃达到V‑0级别。

技术领域

本发明属于改性聚丙烯复合材料领域，具体涉及一种用于采用LFT-D 技术生产电池盖板的聚丙烯材料及其制备方法。

背景技术

截至2018年我国汽车保有量2.35亿辆，成为世界上保有汽车最多的国家之一。但在汽车数量迅猛增长的同时，也凸显出了日益严重的能源问题和环境问题。面对以上问题，我国将发展新能源汽车作为汽车工业的变革方向。新能源汽车要想做到节能和减排就要做到轻量化的改进，而汽车电池作为新能源汽车上面的一个核心部件，对其实行轻量化处理首当其冲。

LFT-D成型技术是继GMT和LFT-G之后又一种新的长纤维增强热塑性复合材料工艺技术，与GMT和LFT-G不同的关键因素是半成品步骤被省去，在材料的选择上更加灵活。在LFT-D技术中不仅纤维的含量和纤维的长度可以直接调节到最终部件的要求，其基体聚合物也可以直接调节到最终部件的要求。通过使用不同的添加剂可以改变和影响制品的机械和特殊应用特性，如稳定性、着色性、紫外稳定性和纤维与基体的粘合特性等。

汽车电池盖板原使用金属材质或者SMC材质，在轻量化和环保的背景下，金属材质存在偏重且成型成本高的缺点。而使用的SMC材质又存在成型后不可回收利用，只能对废旧的制件采取掩埋和焚烧的处理措施，也不符合当前节能减排的政策环境。所以目前电池盖板材料逐渐被热塑性塑料取代。聚丙烯作为一种热塑性塑料，聚丙烯以其成本低、质轻、耐腐蚀和成型性能好、综合性能优良、易回收的等优点在电池盖板上使用的越来越普及。而LFT-D工艺要求聚丙烯具有高的流动性和弯曲模量，但聚丙烯本身易燃，需要加入阻燃剂才能满足电池盖板的阻燃性能的要求。阻燃剂的加入，会导致材料的冲击性能的严重下降。在装配的过程中，经常出现制件开裂导致制件报废。盖板作为电池的一道保护屏障，在使用的过程中遭遇到撞击是必不可免的，所以后续也存在被撞击后开裂的风险，因此提高LFT-D工艺制备电池盖板材料的冲击性能就显得非常的必要了。

公开号为CN105670105A的中国专利申请公开了一种LFT-D生产工艺的高流动、高模量、阻燃聚丙烯复合材料，选用的阻燃体系为传统的十溴二苯乙烷和三氧化二锑复配的体系，燃烧时会产生HBr等刺激性气体，对人和环境都带来较大的伤害，不太适合用于电池盖板。

公开号为CN 109181093A的中国专利申请公开了一种阻燃聚丙烯材料，采用无纺布为主要基料，该材料的能够满足制件的成型和阻燃要求的，但存在冲击强度偏低的缺点，在制件装配的过程中存在开裂的风险。

综上所述，作为LFT-D技术制备的电池盖板材料，除了需要保证其高流动性、高模量、较好阻燃的效果的前提下，提高材料的冲击性能也是非常必须的。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于采用LFT-D技术生产电池盖板的聚丙烯材料及其制备方法，针对目前LFT-D技术对复合材料的高流动、高模量、 V-0级阻燃要求的条件下，解决现有技术中存在的添加阻燃剂后造成的冲击强度降低、流动性不足等问题。

本发明是通过以下技术方案实现：

本发明的第一目的在于提供一种用于电池盖板的聚丙烯材料，其特征在于，包括以下质量分数的原料制得：

聚丙烯：40％～70％，

阻燃剂：20％～35％，