[发明专利]一种锂电池用UV固化无溶剂密封材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种圆柱形电池密封保护用密封材料及其制备方法，采用反应型PIB(聚异丁烯)，低分子量聚异戊二烯，萜烯树脂，长烷基碳烯，顺式聚1,2‑丁二烯，阻燃剂IPPP50，阻聚剂和抗氧剂1010等混合材料加入光敏引发剂在UV光照射下发生共聚，生成一层致密的柔性阻燃保护层，有效提高密封圈对水汽和空气的阻隔性和耐高低温，耐冲击，耐酸碱腐蚀等性能。本UV固化体系混合材料不含挥发性溶剂，快速固化成膜，操作工艺简便，产品符合绿色环保阻燃要求。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，尤其涉及一种圆柱形电池密封用UV固化无溶剂密封材料及其制备方法。

背景技术

电池应用广泛，为了保障电池内部材料在交变温度和热胀冷缩条件下的稳定性，阻止电解液泄漏污染，往往在电池密封圈及圆柱型电池壳内壁滚槽上沿及相关位置涂布一层高分子材料做进一步保护。目前高分子保护材料多为溶剂型体系，成膜物质采用热塑性聚烯烃弹性体、丁基橡胶混合石油增粘树脂；溶剂使用甲苯、二甲苯、丁酮和醋酸丁酯等材料，工艺过程中溶剂回收困难，对环境和操作者人体都造成不可修复的伤害。因此，研究开发一种操作工艺简单、无VOC排放、阻燃和阻隔性能优异的高分子保护密封材料是本发明所述解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能兼顾阻燃、耐高低温、耐碱、耐电解液性能的锂离子电池塑料垫圈用的保护阻燃密封材料及其制备方法。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种锂电池用UV固化无溶剂密封材料，按质量百分数包括以下组份：

上述组分质量百分比总和为100％。

本发明的组分中包括反应型聚异丁烯、低分子量聚异戊二烯、长烷基碳烯、顺式聚1，2-丁二烯，由于这些分子结构中存在双键，可利用紫外光辐照使其打开嵌段共聚物中的双键，从而进行化学交联，提高密封材料的内聚强度；另外采用低分子量聚异戊二烯、长烷基碳烯及低分子量的烯烃，一是能够降低体系粘度，方便机器涂胶；二是提高固化后胶层的柔韧性，从而提高密封材料的密封性。萜烯树脂主要起到增粘的作用，提高胶层对基材的附着力。

优选的，所述反应型聚异丁烯分子量Mn＝600-5000，分子链末端甲基亚乙烯基封端，具有进一步反应活性；在本发明中控制反应型聚异丁烯的分子量主要起到控制体系粘度、方便机器涂胶的作用；提高体系反应活性，降低体系固化所需能量。

优选的，所述萜烯树脂，商品牌号T-80，T-90，T-110，T-120。

优选的，所述低分子量聚异戊二烯的分子量Mn＝10000-20000；所述顺式聚1,2-丁二烯的分子量Mn＝1000-10000；在本发明中选择低分子量聚异戊二烯主要主要起到降低体系粘度，方便机器涂胶；提高固化后胶层的柔韧性，从而提高密封材料的密封性。

优选的，所述长烷基碳烯是十一碳烯，十二碳烯，十三碳烯，十四碳烯，十五碳烯，十六碳烯和十七碳烯中一种或者两种以上的混合物。

优选的，所述光敏引发剂由以下质量比的原料组成：2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮：苯甲酰甲酸甲酯：4-二甲氨基-苯甲酸乙酯＝5:2:1。

优选的，所述阻燃剂为异丙基化磷酸三苯酯。

优选的，所述阻聚剂眯对笨二酚。

优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。

本发明还公开了一种制备上述锂电池用UV固化无溶剂密封材料方法，包括如下步骤：

a.将反应型聚异丁烯，低分子量聚异戊二烯，长烷基碳烯，顺式聚1,2-丁二烯，阻燃剂，阻聚剂和抗氧剂混合加入加热釜中，在70±2℃下搅拌均匀；