本发明涉及有机硅化学领域，具体地说涉及一种新型新能源汽车用液体发泡硅胶制备方法。
背景技术：
2017年，国际上诸如英国、法国、德国、荷兰等国相继宣布将全面禁售燃油汽车。中国发改委已表示，原则上将不再批准新建传统燃油车企。为改善环境，低碳出行，预计我国将于2025年全面禁售燃油汽车，新能源电动汽车必将成为新一代交通运输工具。得益于政府的大力扶持、资本市场的大力投入、再加互联网+的改造，锂电池驱动电动汽表车产业有望成为下一个中国的“高铁”产业。
新能源电动汽车的技术关键在于其高能量密度锂电池的充放电技术及安全性能。电动汽车电池组的安全性能是制约电动汽车发展的一个障碍，锂电池在使用过程中必须保持绝佳的防水防尘效果，而易发热自燃是影响其安全使用的头等难题。由于液体发泡硅材料具有良好的阻燃、环保、耐老化、回弹性好等优势，因而可直接有效的改善锂电池工作环境，为锂电池在新能源汽车中的应用提供可靠的基石。
发泡硅胶在动力电池、轨道交通等新兴高科技领域有广阔的应用前景，如在传统汽车产业中发泡硅胶能作为防水防尘的高性能材料，可以降低噪音、冲击和振动，并能提供长期的缝隙填充，应用于引擎密封、间隙填充、汽车内饰衬垫、车门内隔音材料，提高驾驶的舒适性与安全性；在消费电子领域回弹性良好的硅胶发泡材料是电子设备防尘防水的首选安全屏障；在机械制造领域一些零部件之间的缓冲材料也是硅胶泡棉。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种阻燃、导热、轻质、环保、耐老化、回弹性好、以及疏水性强的新能源汽车用液体发泡硅胶制备方法，以改善锂电池工作环境，为锂电池在新能源汽车中的应用提供可靠的保障。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。
一种新能源汽车用液体发泡硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)疏水基础胶料乙烯基硅油制备：在n2保护下向经减压除水的聚合单体中加入封端剂，在催化剂作用下进行开环聚合反应，聚合反应完毕后通过加热分解或者过滤除去催化剂，然后减压下高温脱除低分子化合物，冷却至室温，即得含甲基三氟丙基硅氧链节乙烯基硅油；得到的含甲基三氟丙基硅氧链节乙烯基硅油结构式为viameb(mevisio)m(me2sio)p(mech2ch2cf3sio)qmebvia，其中，a、b、m、p和q是0或正整数，0≤a≤3，0≤b≤3，0≤m≤800，0≤p≤500，0≤q≤300，且满足m/(m+p+q)＝0～0.1，p/(m+p+q)＝0.5～0.9，q/(m+p+q)＝0～0.15；乙烯基硅油分子量为100～1×105，胶料的粘度为100～50000mpa.s。
2)将步骤1)中所得的疏水基础胶料乙烯基硅油与交联剂聚二甲基含氢硅油、有机醇、羟基硅油、催化剂、抑制剂、白炭黑、阻燃填料、导热填料、改性mq树脂配制成a、b双组分形式；a组分为乙烯基硅油、有机醇、羟基硅油、催化剂、白炭黑、阻燃填料、导热填料、改性mq树脂的混合物；b组分为乙烯基硅油、聚二甲基含氢硅油、有机醇和抑制剂，或者乙烯基硅油、聚二甲基含氢硅油、抑制剂和改性mq树脂的混合物，或者乙烯基硅油、聚二甲基含氢硅油、有机醇、羟基硅油、抑制剂、白炭黑、阻燃填料、导热填料和改性mq树脂的混合物。a、b双组分中，乙烯基硅油的总用量是，当a、b两组分混合均匀后，si-h与si-vi的摩尔比为1.0～3.0:1；所述聚二甲基含氢硅油的含氢量为1.0wt％～1.6wt％；粘度为5～40mpa.s；所述改性mq树脂的用量为乙烯基硅油的0-30wt％；所述白炭黑的用量为乙烯基硅油的0％-30wt％；所述阻燃填料的用量为乙烯基硅油的0.1％-30wt％；所述导热填料的用量为乙烯基硅油的0.1％-30wt％。
3)将a、b两组分充分搅拌混合均匀，放入液态压延机进行压延出片，随后将片料平放入烘道进行烘烤，烘烤温度为80～150℃，烘烤时间为10～15min，同时向烘道内循环鼓入气体，得到最终产物即为新能源汽车用高导热发泡硅胶成品。
更为优选的是，在步骤1)中，所述聚合单体由二甲基环硅氧烷、甲基乙烯基环硅氧烷、甲基三氟丙基环硅氧烷组成；所述二甲基环硅氧烷为聚合单体总量的40～95mol％，所述甲基乙烯基环硅氧烷为聚合单体总量的0.015～5mol％，所述甲基三氟丙基环硅氧烷为聚合单体总量的0.05～5mol％。
更为优选的是，所述甲基三氟丙基环硅氧烷为甲基三氟丙基环三硅氧烷、甲基三氟丙基环四硅氧烷、甲基三氟丙基环五硅氧烷中的一种或几种，所述二甲基环硅氧烷为六甲基环三硅氧烷、八甲基环四硅氧烷、十甲基环五硅氧烷中的一种或几种，或者是二甲基环硅氧烷混合物；所述甲基乙烯基环硅氧烷为三甲基三乙烯基环三硅氧烷、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、五甲基五乙烯基环五硅氧烷中的一种或几种。
更为优选的是，所述封端剂为二甲基乙烯基甲氧基硅烷、二甲基乙烯基乙氧基硅烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷、甲基二乙烯基甲氧基硅烷、甲基二乙烯基乙氧基硅烷、1,3-二甲基-1,1,3,3-四乙烯基二硅氧烷、六甲基二硅氧烷、十甲基四硅氧烷、a,ω-二乙烯基聚硅氧烷、,ω-三硅甲基聚硅氧烷、a,ω–四乙烯基聚硅氧烷中的一种或几种。
更为优选的是，步骤1)中的所述催化剂为98％浓硫酸、cf3so3h、磷酸、酸性白士、强酸性阳离子交换树脂、固体超强酸、四甲基氢氧化铵、四甲基氢氧化铵硅醇盐、四丁基氢氧化膦、四正丁基氢氧化膦、四正丁基氢氧化铵硅醇盐、四正丁基氢氧化膦硅醇盐、koh中的一种或几种。
更为优选的是，步骤2)中的所述催化剂为氯铂酸、h2ptcl6的异丙醇溶液，h2ptcl6的四氢呋喃溶液、甲基乙烯基硅氧烷配位的铂络合物、邻苯二甲酸二乙酯配位的铂络合物、双环戊二烯二氧化铂、rhcl3[(c4h9)2s]3和rhcl3[(c8h17)2s]3中的一种；步骤2)中的所述催化剂的用量是贵金属元素质量为所有组分重量的1～150ppm。
更为优选的是，所述抑制剂为二甲基甲酰胺、异氰尿酸三烯丙酯、醋酸乙烯酯、乙酰乙酸乙酯、吡啶、丙炔醇、四甲基丁炔醇、3-甲基-3-戊烯-1-炔中的一种或几种；且所述抑制剂与贵金属原子的摩尔比2～150:1。
更为优选的是，步骤2)中，所述有机醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇中的一种或两种的混合物；用量为乙烯基硅油的0.1％-10wt％；所述阻燃填料为氢氧化铝、氢氧化镁、水镁石、水菱镁、斜方云石矿、水滑石、蒙脱土、硅藻土的一种或两种的混合物；所述导热填料为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、硅微粉的一种或两种的混合物。
更为优选的是，所述改性mq树脂是甲基乙烯基mq树脂或甲基氢mq树脂中的一种或两种；对应甲基乙烯基mq树脂使用的封端剂是六甲基二硅氧烷和乙烯基双封头，结构式：(me3sio1/2)a(me2visio1/2)c(sio2)e，m/q为0.8，乙烯基百分含量1.4wt％；对应甲基氢mq树脂使用的封端剂是六甲基二硅氧烷和含氢双封头，结构式：(me3sio1/2)a(me2hsio1/2)b(sio2)c，粘度为400mpa.s，含sih为1.5wt％。
更为优选的是，步骤1)中，聚合单体减压除水的温度为50～65℃、压力为-0.01mpa；聚合反应温度为85～100℃，聚合时间为5～8h；减压脱除低分子化合物时在-0.01mpa下逐步升温至190℃～250℃。
本发明的有益效果是：
利用本发明提供的制备方法制得的新能源汽车用液体发泡硅胶是一种未见报道的新产品，具有优异的抗压缩永久变形性能、高拉伸强度性能、防火阻燃、抗紫外线和臭氧的氧化能力、卓越的耐机械疲劳性能。经实际测试，利用本发明制得的新能源汽车用液体发泡硅胶，其压缩永久变形率低于4％，吸水率低于1％，火焰扩散指数低于25、烟密度低于30，断裂伸长率达200％、拉伸强度达600kpa。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的描述，使本发明的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面描述实施例是示例性的，旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
实施例1
一种新能源汽车用液体发泡硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)疏水基础胶料乙烯基硅油制备：在n2保护下向1000l干燥的反应釜中加入聚合单体d4(八甲基环四硅氧烷)356kg、d4me,vi5.3kg、d3me,f1.2kg。在60℃、-0.095mpa下脱除单体中的水份，然后加入封端剂1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷8.2kg，催化剂强酸性阳离子交换树脂5.2kg，在n2保护下，100℃下聚合5h，然后在150℃下分解催化剂2h直到尾气为中性。减压至-0.01mpa，逐渐升温至200℃脱除低分子化合物，10min内没有镏分时停止加热，冷却至室温，所得产物即为新能源汽车用液体发泡硅胶的基础胶料。
2)将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与白炭黑20kg、氧化铝20kg、氮化硼10kg、氢氧化铝10kg、1万cs羟基硅油10kg,m/q为0.8，乙烯基百分含量1.4％的甲基乙烯基mq树脂10kg，甲基乙烯基硅氧烷配位的铂络合物26ppm投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物a。
将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与氧化铝20kg、氮化硼10kg、氢氧化铝10kg、异丙醇3kg。抑制剂3-甲基-3-戊烯-1-炔0.5kg投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物b。
3)将混合物a和混合物b按一定比例投入行星搅拌机进行物理混合，得混合物c。将硅胶混合体c放入液态压延机进行压延出片,随后将片料平放入烘道进行烘烤，烘烤温度为80～150℃，烘烤时间为10～15min，同时向烘道内循环鼓入气体(空气、氮气、二氧化碳等)，得到最终产物新能源高导热发泡硅胶。进行吸水率、压缩永久变形、拉伸强度、阻燃等级等性能测试(如表一)。
实施例2
一种新能源汽车用液体发泡硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)疏水基础胶料乙烯基硅油制备：在n2保护下向1000l干燥的反应釜中加入聚合单体d4400kg、d4me,vi6.2kg、d3me,f1.5kg。在55℃、-0.095mpa下脱除单体中的水份，然后加入封端剂1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷6.2kg，催化剂四甲基氢氧化铵硅醇盐5.2kg，在n2保护下，100℃下聚合5h，然后在150℃下分解催化剂2h直到尾气为中性。减压至-0.01mpa，逐渐升温至190℃脱除低分子化合物，10min内没有镏分时停止加热，冷却至室温，所得产物即为新能源汽车用液体发泡硅胶的基础胶料。
2)将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与白炭黑25kg、氧化铝10kg、氮化硼15kg、氢氧化铝15kg、1万cs羟基硅油10kg,甲基乙烯基硅氧烷配位的铂络合物30ppm投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物a。
将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与氧化铝20kg、氮化硼15kg、氢氧化铝30kg、n乙醇3kg，m/q为0.8，乙烯基百分含量1.4％的甲基乙烯基mq树脂10kg，抑制剂甲基丁炔醇0.5kg投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物b。
3)将混合物a和混合物b按一定比例投入行星搅拌机进行物理混合，得混合物c。将硅胶混合体c放入液态压延机进行压延出片,随后将片料平放入烘道进行烘烤，烘烤温度为80～150℃，烘烤时间为10～15min，同时向烘道内循环鼓入气体(空气、氮气、二氧化碳等)，得到最终产物新能源高导热发泡硅胶。进行吸水率、压缩永久变形、拉伸强度、阻燃等级等性能测试(如表一)。
实施例3
一种新能源汽车用液体发泡硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)疏水基础胶料乙烯基硅油制备：在n2保护下向1000l干燥的反应釜中加入聚合单体d4350kg、d4me,vi4.2kg、d3me,f2.5kg。在65℃、-0.095mpa下脱除单体中的水份，然后加入封端剂1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷7.2kg，催化剂四甲基氢氧化铵1.2kg，在n2保护下，100℃下聚合5h，然后在150℃下分解催化剂2h直到尾气为中性。减压至-0.01mpa，逐渐升温至190℃脱除低分子化合物，10min内没有镏分时停止加热，冷却至室温，所得产物即为新能源汽车用液体发泡硅胶的基础胶料。
2)将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与白炭黑25kg、氧化铝20kg、氢氧化铝50kg、1万cs羟基硅油15kg，h2ptcl6的异丙醇溶液40ppm投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物a。将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与氧化铝20kg、氮化硼15kg、氢氧化铝30kg、乙醇2.8kg,抑制剂丙炔醇0.5kg投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物b。
3)将混合物a和混合物b按一定比例投入行星搅拌机进行物理混合，得混合物c。将硅胶混合体c放入液态压延机进行压延出片,随后将片料平放入烘道进行烘烤，烘烤温度为80～150℃，烘烤时间为10～15min，同时向烘道内循环鼓入气体(空气、氮气、二氧化碳等)，得到最终产物新能源高导热发泡硅胶。进行吸水率、压缩永久变形、拉伸强度、阻燃等级等性能测试(如表一)。
实施例4
一种新能源汽车用液体发泡硅胶的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：
1)疏水基础胶料乙烯基硅油制备：在n2保护下向1000l干燥的反应釜中加入聚合单体d4450kg、d4me,vi3.2kg、d3me,f1.5kg。在65℃、-0.095mpa下脱除单体中的水份，然后加入封端剂1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基二硅氧烷6.2kg，催化剂四甲基氢氧化铵硅醇盐6.2kg，在n2保护下，100℃下聚合5h，然后在150℃下分解催化剂2h直到尾气为中性。减压至-0.01mpa，逐渐升温至190℃脱除低分子化合物，10min内没有镏分时停止加热，冷却至室温，所得产物即为新能源汽车用液体发泡硅胶的基础胶料。
2)将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与白炭黑25kg、氧化铝25kg、氢氧化铝50kg、1万cs羟基硅油15kg，双环戊二烯二氧化铂40ppm投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物a。将所得基础胶料乙烯基硅油200kg与氧化铝25kg、氮化硼25kg、氢氧化铝30kg、乙醇2.8kg、甲基氢mq树脂15kg、抑制剂丙炔醇0.5kg投入硅胶捏合机进行物理混合，得混合物b。
3)将混合物a和混合物b按一定比例投入行星搅拌机进行物理混合，得混合物c。将硅胶混合体c放入液态压延机进行压延出片，随后将片料平放入烘道进行烘烤,烘烤温度为80～150℃，烘烤时间为10～15min，同时向烘道内循环鼓入气体(空气、氮气、二氧化碳等)，得到最终产物新能源高导热发泡硅胶。进行吸水率、压缩永久变形、拉伸强度、阻燃等级等性能测试(如表一)。
表一、新能源高导热发泡硅胶性能测试表
从表一可以看出，本发明提供的新能源汽车用液体发泡硅胶，其压缩永久变形率低于4％，抗压缩永久变形性能优异；吸水率低于1％，密封防水性能好；火焰扩散指数低于25、烟密度低于30，防火阻燃性能好；断裂伸长率达200％、拉伸强度达600kpa，具有高拉伸强度性能和卓越的耐机械疲劳性能。
通过上述描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本发明不局限于上述的具体实施方式，在本发明基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本发明的保护范围，本发明的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。具体实施方式中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。