[发明专利]一种新能源汽车电池包上盖用聚苯硫醚阻燃材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种新能源汽车电池包上盖用连续玄武岩纤维增强聚苯硫醚阻燃材料及其制备方法，涉及工程塑料改性技术领域；该阻燃材料由47～88份PPS树脂、45～50份连续玄武岩纤维、3～5份相容剂、1～2份抗氧剂和4～5份PPS基阻燃母粒组成。其制备方法包括：首先制备PPS基阻燃母粒；其次批混PPS树脂、相容剂和抗氧剂获得预混料；最后将预混料由主喂料、PPS基阻燃母粒由侧喂料加入到双螺杆挤出机中，与连续玄武岩纤维经浸渍模具共同挤出成条，经冷却、牵引与切粒后获得该阻燃材料。本发明连续玄武岩纤维增强PPS阻燃材料具有力学强度高、阻燃性能好等特点，满足新能源汽车电池包上盖材料标准要求，有助于实现电池包部件的轻量化。

技术领域

本发明涉及工程塑料改性技术领域，具体涉及一种新能源汽车电池包上盖用聚苯硫醚阻燃材料及其制备方法。

背景技术

为了应对环境污染与资源消耗等问题，新能源汽车应运而生，新能源汽车具有节能减排、保护环境等多方面的优点，也代表世界汽车产业的发展方向。新能源汽车的核心是三电系统，包括电驱动，电池和电控，动力电池是目前电动汽车重要的动力源。新能源汽车动力电池包的承载壳体一般包括下壳体与上盖，其中下壳体又被称为托盘、箱体或者电池包下盖。电池包壳体主要用于保护动力电池在受到外界碰撞、挤压时不会损坏。电池壳体作为电池模块的承载体，对电池模块的安全工作和防护起着关键作用。

电动汽车动力电池包的轻量化是目前的主要发展方向。在动力电池系统中，电池壳体占系统总重量约20-30％，是主要结构件，因此在保证电池系统功能安全和车辆整体安全的前提下，电池壳的轻量化已经成为电池系统主要改进目标之一。当前，轻量化材料中以铝合金和复合材料为重点；另外，热固性塑料在电池包上盖领域也逐渐成熟应用。但是，金属材质重量重、不耐腐蚀，热固性材质加工效率低、非环保、难以循环再利用，都制约了电力电池包的发展。若采用热塑性材质加工制造电池包壳体，不仅具有加工效率高、环保、可以多次循环回收再利用，而且在实现轻量化方面效果更加显著。

聚苯硫醚(PPS)是一种半结晶特种工程塑料，具有优异的理化性能，主要表现在：机械强度高、耐高温、高阻燃、耐化学药品性能强、抗辐射、硬度高、热稳定性好、电性能优良、极好的尺寸稳定性等方面，其长玻纤增强材料可以进一步提高其力学性能和热性能，PPS的应用领域涉及电子电器、精密机械、汽车及石油、化工等行业。经过长玻纤增强的PPS虽然力学性能得到提升，但是长玻纤在PPS材料中存在“灯芯效应”，降低了PPS的阻燃性能。

发明内容

本发明目的在于提供一种新能源汽车电池包上盖用聚苯硫醚阻燃材料及其制备方法，通过利用连续玄武岩纤维增强聚苯硫醚，不仅可以提高其力学强度，而且也能提升其阻燃性能，并通过同时加入PPS基阻燃母粒，优化改性材料的阻燃性能，满足电池包上盖材料的使用标准。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：一种新能源汽车电池包上盖用聚苯硫醚阻燃材料，由下列组分按重量份数构成：

进一步的，所述聚苯硫醚阻燃材料中连续玄武岩纤维的占比为30～50％。

进一步的，所述PPS基阻燃母粒为无卤PPS基阻燃颗粒，所述无卤PPS基阻燃颗粒包括按重量份数计的以下组分：PPS树脂17份、阻燃剂80份、相容剂 1份、抗氧剂1份和润滑剂1份；其中，所述阻燃剂为氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂中的一种或几种。

进一步的，所述聚苯硫醚阻燃材料中阻燃剂的占比为2％～4％。

进一步的，所述相容剂为接枝率0.5～1％POE接枝马来酸酐、SEBS接枝马来酸酐、丙烯酸正丁酯-缩水甘油酯中的一种或几种。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂608、抗氧剂1024、抗氧剂TP-24中的一种或几种。

进一步的，所述连续玄武岩纤维采用规格为600～2400tex的无捻粗纱。