一种耐高温极耳胶的制作方法

[0001]
本实用新型涉及极耳胶技术领域，特别涉及一种耐高温极耳胶。


背景技术：

[0002]
极耳胶是一种广泛用于锂离子电池领域的材料。极耳胶的主要作用是粘接在锂离子电池的极耳上，使锂离子电池的极耳具备与铝塑膜的pp层(聚丙烯层)进行热封的性能。极耳胶本质上是无黏性胶膜，完全依靠温度与时间控制使其熔合。
[0003]
目前，市场上的极耳胶多为单层或三层极耳胶。其中，单层极耳胶一般为聚丙烯材质，在高温热压封口时呈现熔融状态，具有一定的流动性，经常导致金属导体与外壳接触而出现短路或漏液问题；三层极耳胶为表膜层/中间膜层/表膜层结构，通过挤复工艺生产，在高温热压封口时，内层容易变形而产生漏液现象。
[0004]
市面上可耐高温的三层极耳胶主要为黑色极耳胶，采用多层共挤工艺制得，生产过程中需要在两边膜层的原料中加入黑色色母，使用后清洗起来极其困难，不利于后期再生产其他产品，因而局限性大，且采用多层共挤工艺生产时，表膜层和中间膜层需要定做相关设备，投入成本较大，目前市场上的黑色极耳胶由dnp独家垄断，价格昂贵。而且，随着人们对个性化要求的不断提高，人们对于极耳胶的颜色多样化提出了需求。因此，如何根据客户需求生产不同颜色的耐高温极耳胶也是研究的重点之一。
[0005]
授权公告号为cn102208576b的发明专利提供了一种极耳胶及其制备方法，采用三层共挤法制备出了表膜层/中间膜层/表膜层结构的极耳胶，其表膜层以未交联聚烯烃为原料，中间膜层以交联聚烯烃或聚烯烃、交联剂、助交联剂以及抗氧化剂的混合物为原料，使得制得的极耳胶在长期电解液浸泡下不分层，热封时不变形，但是该生产工艺对设备要求高，特别是对于耐高温的极耳胶来说，也并没有解决客户对于极耳胶颜色多样化的需求问题。
[0006]
鉴于此，有必要通过研究提供一种新的耐高温极耳胶，以解决上述问题。


技术实现要素：

[0007]
针对现有技术的不足之处，本实用新型提供了一种耐高温极耳胶，兼具耐高温性能和耐电解性能，且生产成本低，并可满足客户对颜色多样化的需求。
[0008]
为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：
[0009]
一种耐高温极耳胶，包括pet(聚对苯二甲酸乙二酯)层，设置在pet层两侧的胶水层，以及设置在胶水层外侧的mpp(酸改聚丙烯)层；所述pet层、胶水层和mpp层通过干法复合工艺复合在一起，单层厚度分别为10-30um、2-5um、20-50um；其中，所述mpp层为三层结构，由外而内依次为改性pp(聚丙烯)层、均聚pp层和经过电晕处理的共聚pp层，其厚度比为1:(1-4):1。
[0010]
进一步地，所述pet层采用双面电晕处理的pet薄膜制成。
[0011]
更进一步地，所述pet薄膜的颜色根据客户需求选择。
[0012]
进一步地，所述胶水层采用酸酐改性聚丙烯溶剂型胶水制成。
[0013]
进一步地，所述改性pp层采用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中一种或两种以上单体接枝改性的聚丙烯制成。
[0014]
进一步地，所述mpp层为改性pp层、均聚pp层和经过电晕处理的共聚pp层通过流延或吹膜的方式复合在一起。
[0015]
更进一步地，所述mpp层的厚度为30-43um，在单层mpp层中，所述改性pp层、均聚pp层和经过电晕处理的共聚pp层的厚度比为1:2:1。
[0016]
本实用新型相较于现有技术的优势和有益效果在于：
[0017]
1、本实用新型的耐高温极耳胶，其作为表膜层的mpp层采用改性pp层、均聚pp层和经过电晕处理的共聚pp层的三层结构设计，有效地提高了极耳胶的耐高温性能和粘结性能；而作为中间膜层的pet层具有优异耐高温作用；粘结表膜层和中间膜层的胶水层在起到优异的粘结作用时，还具有优异的耐电解液性能；
[0018]
2、本实用新型的耐高温极耳胶大大降低了投入成本，打破了国外公司在耐高温极耳胶领域的垄断，并填补了市场对于耐高温极耳胶颜色需求的空白。
附图说明
[0019]
图1为本实用新型实施例的耐高温极耳胶的整体结构示意图；
[0020]
图2为本实用新型实施例的mpp层的层次结构示意图。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图和具体实施例，对本实用新型做进一步说明。
[0022]
本实用新型采用的缩写如下：
[0023]
pet：聚对苯二甲酸乙二酯
[0024]
pp：聚丙烯
[0025]
mpp：酸改聚丙烯
[0026]
cpp：流延聚丙烯
[0027]
如图1所示为本实用新型的一种耐高温极耳胶，包括pet层1，设置在pet层1两侧的胶水层2，以及设置在胶水层2外侧的mpp层3；所述pet层1、胶水层2和mpp层3的厚度分别为10-30um、2-5um、20-50um；其中，所述mpp层3为三层结构，如图2所示，由外而内依次为改性pp层31、均聚pp层32和经过电晕处理的共聚pp层33，其厚度比为1:(1-4):1。
[0028]
其中，所述pet层1采用双面电晕处理的pet薄膜制成，且pet薄膜可根据客户对于颜色的需求进行采购。
[0029]
所述胶水层2为酸酐改性聚丙烯溶剂型胶水制成，具有优异的耐电解液性能。
[0030]
所述改性pp层33采用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、马来酸酐、α-甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯中一种或两种以上单体接枝改性的聚丙烯制成，后期用于与极耳热封。
[0031]
进一步地，所述mpp层3为改性pp层31、均聚pp层32和经过电晕处理的共聚pp层33通过流延或吹膜的方式制成。
[0032]
其中，所述均聚pp层32采用单一的丙烯单体聚合而成的聚丙烯制成，为mpp层3的支撑层；
[0033]
所述经过电晕处理的共聚pp层33，是采用丙烯单体和少量的乙烯(1-4％)单体共聚得到的聚丙烯经电晕处理制成，用于和pet层1之间进行高强度粘结。
[0034]
本实用新型还提供了上述耐高温极耳胶的制备方法，包括如下步骤：
[0035]
s1、mpp膜的制备
[0036]
采用流延工艺将原料按照改性pp层、均聚pp层和共聚pp层的顺序加入挤出机的各料斗中，挤出成型，并对共聚pp层的外侧进行电晕处理，得到mpp膜，准备2份mpp膜待用；
[0037]
其中，流延工艺的参数为：熔融温度200-260℃，冷却温度为10-40℃，牵引比为(1-2):1。
[0038]
此处，也可采用吹膜工艺替代流延工艺制备mpp膜，吹膜工艺的参数为：熔融温度为200-260℃，冷却温度为10-40℃，吹胀比为(1-3):1，牵引比为(1-2):1；
[0039]
s2、干法复合
[0040]
取双面电晕的pet薄膜，在其一侧涂布一层胶水形成胶水层，将步骤s1中制备的一份mpp膜的共聚pp层的电晕处理的那面正对胶水层，在复合机上复合，复合温度为80-120℃；同理，在pet薄膜的另一侧复合另一份mpp膜，即得到本实用新型的耐高温极耳胶。
[0041]
下面通过具体实施例对本实用新型做更进一步地说明。
[0042]
实施例1
[0043]
一种耐高温极耳胶，包括pet层，设置在pet层两侧的胶水层，以及设置在胶水层外侧的mpp层，总厚度为100um；其中，所述pet层、胶水层和mpp层的厚度分别为10um、2um、43um；所述mpp层为三层结构，由外而内依次为改性pp层、均聚pp层和经过电晕处理的共聚pp层，厚度比为1:2:1。
[0044]
实施例2
[0045]
相较于实施例1的区别仅在于：所述pet层、胶水层和mpp层的厚度分别为20um、3.5um、36.5um；其余均同实施例1。
[0046]
实施例3
[0047]
相较于实施例1的区别仅在于：所述pet层、胶水层和mpp层的厚度分别为30um、5um、30um；其余均同实施例1。
[0048]
对比例1
[0049]
相较于实施例1的区别仅在于：所述pet层采用同等厚度的pp层代替，其余均同实施例1。
[0050]
对比例2
[0051]
相较于实施例1的区别尽在于：所述mpp层采用同等厚度的蒸煮级cpp层代替，其余均同实施例1。
[0052]
对比例3
[0053]
市售产品：dnp公司生产的100um厚的黑色耐高温极耳胶，采用三层共挤流延工艺生产，结构为mpp/pet/mpp，其中，mpp、pet的厚度分别为44um、12um。
[0054]
性能测试
[0055]
对实施例1-3和对比例1-3的耐高温极耳胶分别进行耐高温测试和耐电解液测试，
测试方法和判断标准如下：
[0056]
(1)耐高温测试
[0057]
测试方法：裁取尺寸为80mm
×
80mm的两片极耳胶，对封，热封温度为150℃(上下金属材质热封头均加热，硬封)，热封压力为0.2mpa，热封时间为2.5s，测试对封后极耳胶的热封保留厚度；
[0058]
判断标准：若保留厚度大于170um，则为ok(通过)；若保留厚度小于170um，则为ng(不通过)；
[0059]
(2)耐电解液测试
[0060]
测试方法：将样品完全浸入含1000ppm水的电解液中用容器密封，将该容器浸入85℃恒温水浴锅中，恒温24h，将容器取出冷却再将样品膜用自来水漂洗干净，观察剥离后样品的表面状况；
[0061]
判断标准：极耳胶与极耳耐液剥离后表面为白色为ok(通过)，表面为透明、无强度为ng(不通过)。
[0062]
实施例1-3以及对比例1-3的耐高温测试和耐电解液测试的结果见下表1：
[0063]
表1
[0064]
测试项目实施例1实施例2实施例3对比例1对比例2对比例3耐高温测试okokokngokok耐电解液测试okokokokngok
[0065]
从表1可以看出，实施例1-3以及对比例3(市售产品)均通过了耐高温测试和耐电解液测试，但是对比例3是采用三层共挤工艺生产的黑色耐高温极耳胶，如背景技术所提到，生产设备需要专门定做，且生产后难以清洗，因而局限性大，投入成本也高，导致产品价格昂贵，此外，也无法满足人们对于极耳胶颜色多样化的需求；而对比例1则仅通过了耐电解液测试，而未通过耐高温测试，相较于实施例1的区别在于对比例1采用pp作为中间膜层不如pet耐高温；而对比例2是通过了耐高温测试却未通过耐电解液测试，它相较于实施例1的区别在于对比例2采用蒸煮级cpp作为表膜层，其强度与粘结性能均较差，从而导致整体的复合效果较差而不耐电解液。
[0066]
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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