一种电池隔膜、生物质聚酯类胶粘剂及其制备方法与流程

专利2025-12-16  15


本发明涉及胶粘剂,具体涉及以生物质聚醚基础之聚合型胶黏剂及其制备方法和应用于电池隔膜。


背景技术:

1、胶粘剂被广泛应用于各种工业领域的重要材料,在电池制造领域中,

2、胶黏剂被用于确保电池组件之间的牢固连接。然而,传统胶粘剂在使用过程中存在一些问题,由于传统胶粘剂具有较大的分子量,分子间作用力较强,导致浸润性能较差,且容易发生团聚现象,也使得胶黏剂不能均匀地涂布于电池隔膜上,间接使得电池组件之间的黏附性差,影响隔膜性能。

3、传统的胶黏剂,例如环氧树脂系、聚胺脂系或丙烯酸酯系胶黏剂,

4、在环境温度变化或光照下,会产生挥发性气体并与空气混合反应,易形成爆炸性混合物;或引发自聚合反应,导致胶黏剂失效,破坏了电池结构的稳定性,间接影响电池工作的效能与稳定性。


技术实现思路

1、基于上述技术手段的局限,本发明之主要目的在于改进传统胶黏剂的湿润性与稳定性,以提高电池隔膜性能,确保电池结构稳定性与安全性;

2、据此,本发明的其中一个面向是提供一种电池隔膜,包括基膜及涂布其上之胶粘层,所述胶粘层包含生物质聚酯类胶粘剂,所述胶粘层的表面接触角为

3、30度以下,所述胶粘层的剥离强度为70n/m以上。

4、本发明的另一个面向是提供一种生物质聚酯类胶粘剂的制备方法,

5、包括以下步骤:

6、(a)将烯酸单体与聚醚单体共混以获得第一酯化反应物,并进行第一酯化反

7、应,获得第一酯化产物,其包含烯酸-聚醚酯单体;

8、(b)将所述第一酯化产物与烯醇单体共混以获得聚合反应物,并进行聚合反应,获得聚合产物,其包含烯酸-烯醇-聚醚酯共聚物;及

9、(c)将所述聚合产物与有机酸共混以获得第二酯化反应物,并进行第二酯化反应,获得生物质聚酯类胶粘剂。

10、如上所述之制备方法,所述烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆油酸、异巴豆酸、2-丁基巴豆酸、肉桂酸、马来酸、马来酸酐、单烷基马来酸、富马酸、单烷基富马酸、衣康酸、衣康酸酐、2-乙基丙烯酸、顺式-2-戊烯酸、反式-2-戊烯酸、当归酸、惕各酸、3,3-二甲基丙烯酸、3-丙基丙烯酸、反式-2-甲基-3-乙基丙烯酸、顺式-2-甲基-3-乙基丙烯酸、3-异丙基丙烯酸、反式-3-甲基-3-乙基丙烯酸、顺式-3-甲基-3-乙基丙烯酸、2-异丙基丙烯酸、三甲基丙烯酸、2-甲基-3,3-二乙基丙烯酸、3-丁基丙烯酸、2-丁基丙烯酸、2-戊基丙烯酸、2-甲基-2-己烯酸、反式-3-甲基-2-己烯酸、3-甲基-3-丙基丙烯酸、2-乙基-3-丙基丙烯酸、2,3-二乙基丙烯酸、3,3-二乙基丙烯酸、3-甲基-3-己基丙烯酸、3-甲基-3-叔丁基丙烯酸、2-甲基-3-戊基丙烯酸、3-甲基-3-戊基丙烯酸、4-甲基-2-己烯酸、4-乙基-2-己烯酸、3-甲基-2-乙基-2-己烯酸、3-叔丁基丙烯酸、2,3-二甲基-3-乙基丙烯酸、3,3-二甲基-2-乙基丙烯酸、3-甲基-3-异丙基丙烯酸、2-甲基-3-异丙基丙烯酸、反式-2-辛烯酸、顺式-2-辛烯酸、反式-2-癸烯酸、α-乙酰氧基丙烯酸、β-反式-芳氧基丙烯酸或α-氯-β-e-甲氧基丙烯酸。

11、如上所述之制备方法,所述聚醚单体包括聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、五乙二醇单甲醚、或九甘醇单甲醚。

12、如上所述之制备方法,所述烯醇单体包括玫瑰醇、橙花醇、香茅醇、香叶醇、芳樟醇、法呢醇、α-松油醇、大茴香醇或柠檬醇。

13、如上所述之制备方法,所述有机酸包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基己酸、羟乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、水杨酸、乳酸、柠康酸、中康酸或衣康酸。

14、如上所述之制备方法,所述第一酯化反应物包括第一催化剂,所述第一催化剂选自keggin类杂多酸、dawson类杂多酸、anderson类杂多酸或silverton类杂多酸。

15、如上所述之制备方法,所述第一催化剂包括keggin类杂多酸,所述keggin类杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸或钼钒酸。

16、如上所述之制备方法,所述烯酸单体、所述聚醚单体及所述第一催化剂之莫耳比为1:(1至2):(0.0004至0.0006)。

17、如上所述之制备方法,所述聚合反应物(b)包括自由基引发剂,所述自由基引发剂选自过氧化物类自由基引发剂和/或偶氮类自由基引发剂。

18、如上所述之制备方法,所述过氧化物类自由基引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯或过氧化二碳酸二环己基酯;所述偶氮类自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二(2-甲基丙腈)、偶氮二(2-甲基戊腈)、偶氮二环己烷甲腈或偶氮二环戊烷甲腈。

19、如上所述之制备方法,所述烯酸-聚醚酯单体、所述烯醇单体及所述自由基引发剂之莫耳比为1:(0.1至0.3):(0.02至0.04)。

20、如上所述之制备方法,所述第二酯化反应物包括第二催化剂,所述第二催化剂选自keggin类杂多酸、dawson类杂多酸、anderson类杂多酸或silverton类杂多酸。

21、如上所述之制备方法,所述第二催化剂包括keggin类杂多酸,所述keggin类杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸或钼钒酸。

22、如上所述之方法,所述烯酸-烯醇-聚醚酯共聚物、所述有机酸及所述第二催化剂之莫耳比为1:(0.1至0.2):(0.0015至0.0020)。

23、本发明的又一个面向是提供一种生物质聚酯类胶粘剂,其是以如上所述的制备方法制得。

24、与现有技术相比,本发明具有以下优点:

25、本发明采用来源丰富的生物降解性材料作为原料,合成出性能优异的生物质聚酯类胶粘剂,由于其生物降解特性强,能够避免环境污染与健康危害,拓宽了合成生物质聚酯类胶粘剂的原料来源,降低生产成本。

26、本发明也通过原料及比例的调控,提高生物质聚酯类胶粘剂的综合性能,在实施于电池隔膜上作为胶黏层时,可以减少表面接触角至30度以下,

27、并提升剥离强度达到70n/m以上,增强了隔膜浸润性能及结构稳定性。



技术特征:

1.一种电池隔膜,其特征在于,包括基膜及涂布其上之胶粘层,所述胶粘层包含生物质聚酯类胶粘剂,所述胶粘层的表面接触角为30度以下,所述胶粘层的剥离强度为70n/m以上。

2.一种生物质聚酯类胶粘剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

3.如权利要求2所述之制备方法,其特征在于,所述烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆油酸、异巴豆酸、2-丁基巴豆酸、肉桂酸、马来酸、马来酸酐、单烷基马来酸、富马酸、单烷基富马酸、衣康酸、衣康酸酐、2-乙基丙烯酸、顺式-2-戊烯酸、反式-2-戊烯酸、当归酸、惕各酸、3,3-二甲基丙烯酸、3-丙基丙烯酸、反式-2-甲基-3-乙基丙烯酸、顺式-2-甲基-3-乙基丙烯酸、3-异丙基丙烯酸、反式-3-甲基-3-乙基丙烯酸、顺式-3-甲基-3-乙基丙烯酸、2-异丙基丙烯酸、三甲基丙烯酸、2-甲基-3,3-二乙基丙烯酸、3-丁基丙烯酸、2-丁基丙烯酸、2-戊基丙烯酸、2-甲基-2-己烯酸、反式-3-甲基-2-己烯酸、3-甲基-3-丙基丙烯酸、2-乙基-3-丙基丙烯酸、2,3-二乙基丙烯酸、3,3-二乙基丙烯酸、3-甲基-3-己基丙烯酸、3-甲基-3-叔丁基丙烯酸、2-甲基-3-戊基丙烯酸、3-甲基-3-戊基丙烯酸、4-甲基-2-己烯酸、4-乙基-2-己烯酸、3-甲基-2-乙基-2-己烯酸、3-叔丁基丙烯酸、2,3-二甲基-3-乙基丙烯酸、3,3-二甲基-2-乙基丙烯酸、3-甲基-3-异丙基丙烯酸、2-甲基-3-异丙基丙烯酸、反式-2-辛烯酸、顺式-2-辛烯酸、反式-2-癸烯酸、α-乙酰氧基丙烯酸、β-反式-芳氧基丙烯酸或α-氯-β-e-甲氧基丙烯酸。

4.如权利要求2所述之制备方法,其特征在于,所述聚醚单体包括聚乙二醇单甲醚、聚丙二醇单甲醚、五乙二醇单甲醚、或九甘醇单甲醚。

5.如权利要求2所述之制备方法,其特征在于,所述烯醇单体包括玫瑰醇、橙花醇、香茅醇、香叶醇、芳樟醇、法呢醇、α-松油醇、大茴香醇或柠檬醇。

6.如权利要求2所述之制备方法,其特征在于,所述有机酸包括二羟甲基丙酸、二羟甲基丁酸、二羟甲基己酸、羟乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、琥珀酸、水杨酸、乳酸、柠康酸、中康酸或衣康酸。

7.如权利要求1至5任一项所述之制备方法,其特征在于,所述第一酯化反应物包括第一催化剂,所述第一催化剂选自keggin类杂多酸、dawson类杂多酸、anderson类杂多酸或silverton类杂多酸。

8.如权利要求7所述之制备方法,其特征在于,所述第一催化剂包括keggin类杂多酸,所述keggin类杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸或钼钒酸。

9.如权利要求7所述之制备方法,其特征在于,所述烯酸单体、所述聚醚单体及所述第一催化剂之莫耳比为1:(1至2):(0.0004至0.0006)。

10.如权利要求2至6任一项所述之制备方法,其特征在于,所述聚合反应物包括自由基引发剂,所述自由基引发剂选自过氧化物类自由基引发剂和/或偶氮类自由基引发剂。

11.如权利要求10所述之制备方法,其特征在于,所述过氧化物类自由基引发剂包括过氧化二苯甲酰、过氧化二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化十二酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化二碳酸二异丙基酯、过氧化(2-乙基己酸)叔丁酯或过氧化二碳酸二环己基酯;所述偶氮类自由基引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二(2-甲基丙腈)、偶氮二(2-甲基戊腈)、偶氮二环己烷甲腈或偶氮二环戊烷甲腈。

12.如权利要求10所述之制备方法,其特征在于,所述烯酸-聚醚酯单体、所述烯醇单体及所述自由基引发剂之莫耳比为1:(0.1至0.3):(0.02至0.04)。

13.如权利要求2至6任一项所述之制备方法,其特征在于,所述第二酯化反应物包括第二催化剂,所述第二催化剂选自keggi n类杂多酸、dawson类杂多酸、anderson类杂多酸或sil verton类杂多酸。

14.如权利要求13所述之制备方法,其特征在于,所述第二催化剂包括kegg in类杂多酸,所述keggin类杂多酸选自磷钨酸、硅钨酸、磷钼酸或钼钒酸。

15.如权利要求13所述之方法,其特征在于,所述烯酸-烯醇-聚醚酯共聚物、所述有机酸及所述第二催化剂之莫耳比为1:(0.1至0.2):(0.0015至0.0020)。

16.一种生物质聚酯类胶粘剂,其特征在于,其是以如权利要求2至6任一项所述的制备方法制得。


技术总结
本发明公开一种电池隔膜,包括基膜及涂布其上之胶粘层,所述胶粘层包含生物质聚酯类胶粘剂,所述胶粘层的表面接触角为30度以下,其剥离强度为70N/M以上,所述生物质聚酯类胶粘剂的制备方法包括:将烯酸单体与聚醚单体共混进行第一酯化反应,再将第一酯化产物与烯醇单体共混进行聚合反应,及将聚合产物与有机酸共混进行第二酯化反应,获得生物质聚酯类胶粘剂;由于聚醚具备多个极性基团,使生物质聚酯类胶粘剂具备优异的湿润性,且烯醇与有机酸有优异的生物降解性,能避免环境污染与健康危害。

技术研发人员:李伟东,吴海洋,陈永乐,王康,李玉民,黄律铭,周东旭,程跃,王梦琦,王晴晴
受保护的技术使用者:上海恩捷新材料科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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