[发明专利]一种单体电芯间的高效隔热阻燃材料

权利要求书

1.一种单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，包括芯层，所述芯层是由二氧化硅气凝胶和空心陶瓷纤维复合的隔热纤维毡，所述芯层两侧包覆缓冲层，所述缓冲层是由改性石墨烯、改性空心玻璃微珠复合改性的发泡聚氨酯，所述改性石墨烯为石墨烯经氧化还原后负载纳米氧化锌得到，所述改性空心玻璃微珠为玻璃微珠表面包覆纳米二氧化钛薄膜后接枝二苯基甲烷二异氰酸酯得到；

所述缓冲层包括以下重量份原料：聚醚多元醇411080～120份、石油醚3～5份、丙三醇1～3份、二月桂酸二丁基锡0.01～0.2份、二甲基环己胺0.1～0.5份、二苯基甲烷二异氰酸酯100～110份、改性石墨烯5～10份、改性空心玻璃微珠10～15分、聚磷酸铵1～3份、季戊四醇0.5～1.5份。

2.根据权利要求1所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述芯层的制备方法包括以下步骤：

(1)将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水加入容器中混合搅拌3～5min，然后加入1.0mol/L盐酸调节pH为2～3，搅拌水解1～2h，得到硅溶胶；

(2)将0.5mol/L氨水慢速加入到硅溶胶中，边滴加边搅拌至pH为7～8，然后将硅溶胶迅速倒入空心陶瓷纤维毡预制件中直至刚好淹没纤维毡为止，静置凝胶；

(3)将凝胶后的复合材料置于容器中，加入无水乙醇，室温下老化12～24h；

(4)将老化后的复合材料按体积比1:2～4置于正己烷中进行溶剂交换12～24h，置换出凝胶骨架中残留的去离子水；

(5)将溶剂交换完毕的湿复合材料于三甲基氯硅烷和正己烷的混合液中浸泡12～24h，进行凝胶的表面基团改性；

(6)最后，将步骤(5)制得的复合材料进行正己烷清洗表面，然后80～120℃干燥6～8h，得到疏水型二氧化硅气凝胶复合纤维毡芯层。

3.根据权利要求2所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述步骤(1)中正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水按摩尔比为1：7：3。

4.根据权利要求2所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述步骤(5)中三甲基氯硅烷和正己烷的体积比为1：8～10。

5.根据权利要求2所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述空心陶瓷纤维的制备方法包括以下步骤：

先将木棉纤维浸入氯化铝及氯化镐的乙醇溶液中，充分浸渍后取出挤干，并在60～80℃下干燥；再将干燥后的木棉纤维以2～4℃/min的升温速率加热到800～1200℃，保温1～3h，随炉冷却后即制得空心陶瓷纤维。

6.根据权利要求5所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述氯化铝及氯化镐的乙醇溶液中氯化铝及氯化镐的摩尔比为3～5:1。

7.根据权利要求1所述的单体电芯间的高效隔热阻燃材料，其特征在于，所述缓冲层的制备方法包括以下步骤：

将聚醚多元醇4110、石油醚、丙三醇、二月桂酸二丁基锡、二甲基环己胺、改性石墨烯、改性空心玻璃微珠、聚磷酸铵、季戊四醇按比例搅拌混合5～10min，使各原料混合均匀；然后迅速加入二苯基甲烷二异氰酸酯，快速搅拌10～30s；最后，将均匀混合的原料倒入模具合膜后置于40～45℃的烘箱中发泡1～2h，发泡完成后模具随炉冷却至室温脱模，得到发泡聚氨酯缓冲层。