聚烯烃胶黏剂及其应用的制作方法

本发明涉及胶黏剂，尤其涉及一种聚烯烃胶黏剂，及其于软包锂离子电池包装膜中的应用。

背景技术：

1、软包锂离子电池广泛应用于3c和动力储能领域，相比于圆柱和方形硬壳锂离子电池来说优势颇多，比如设计灵活性、轻薄性、内阻小、安全性、循环次数多和能量密度高等。但是受限于原材料、制造设备和工艺等因素，软包锂离子电池所使用的包装膜的性能和良品率离具体电池厂商的要求还有不小差距，尤其是在对安全性能要求极高的动力电池上，不低于10年的电池保质期对包装膜的质量和性能稳定性提出了极高的要求。

2、包装膜通常包括聚烯烃树脂基材、金属基材和粘附于两者之间的胶黏剂。而锂离子电池除了含有正极材料和负极材料，同时还含有将锂盐溶解于碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯等非质子性溶剂而得到的电解液或由含浸由该电解液的聚合物凝胶构成的电解质层作为电池内容物。这样强渗透性非质子性溶剂通过聚烯烃树脂基材层，则会使金属层和聚烯烃树脂基材层之间的层压强度降低而发生分层，最终会导致诸如电解质漏出这样的问题。此外电池电解质使用的锂盐，例如六氟磷酸锂，四氟磷酸锂等物质，这些盐与水分反应生成氢氟酸，氢氟酸会腐蚀聚烯烃树脂基材层，从而使层压强度降低。故需要提高软包锂离子电池用包装材料对电解质的耐受性。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种胶黏剂，其可提高电池用包装膜中聚烯烃树脂基材和金属基材的黏结强度，可使的制得的包装膜具有较高的剥离强度、较佳的抗腐蚀性和耐水煮性。

2、为实现上述目的，本发明一方面提供了一种聚烯烃胶黏剂，以质量份数计，制备原料包括10～20份羧酸或酸酐改性的聚烯烃、0.3～5份环氧改性聚氨酯、0～5份助剂和50～90份溶剂。

3、本发明采用的技术方案中，以羧酸或酸酐改性的聚烯烃作为主原料，环氧改性聚氨酯作为固化剂所形成的胶黏剂固化之后的粘结层对cpp和铝箔产生了化学键交联及氢键作用，使得各层界面之间粘接牢固，具有较高的剥离强度。且化学稳定性高，可避免电解液的渗透及腐蚀，从而防止金属层和聚烯烃树脂基材层之间的分层。故作为胶黏剂使用可提高电池用包装膜的抗腐蚀性和耐水煮性。

4、较佳的，所述羧酸或酸酐改性的聚烯烃选自丙烯酸改性聚烯烃、衣康酸改性聚烯烃、乌头酸酐改性聚烯烃和马来酸酐改性聚烯烃中的至少一种。

5、较佳的，所述羧酸或酸酐改性的聚烯烃的平均分子量为20000～200000，酸值为2～60mgkoh/g。

6、较佳的，所述环氧改性聚氨酯为带有羟基的环氧树脂和异氰酸酯类化合物反应而得。

7、较佳的，所述异氰酸酯类化合物为多异氰酸酯。

8、较佳的，所述环氧树脂为双酚a型、双酚f型、氢化双酚a型或双酚s型。

9、较佳的，所述环氧树脂的环氧当量为150～1000，粘度为50～20000mpa.s。

10、较佳的，所述助剂包括固化促进剂，所述固化促进剂选自胺基苯酚类化合物、羧酸金属盐、叔胺类化合物、季铵盐、有机过氧化物和肼化合物中的至少一种。

11、较佳的，所述溶剂选自溶剂a、溶剂b和溶剂c中的至少一种。

12、溶剂a：至少一种脂肪族烃和/或至少一种脂环族烃且沸点小于100℃的有机溶剂。

13、溶剂b：选自醇系溶剂、酮类溶剂和酯类溶剂中的至少一种且沸点小于100℃的有机溶剂。

14、溶剂c：至少一种脂肪族烃和/或至少一种脂环族烃且沸点大于100℃的有机溶剂。

15、本发明另一方面提供了一种聚烯烃胶黏剂用于聚烯烃树脂基材和金属基材之间的粘合。

技术特征：

1.一种聚烯烃胶黏剂，其特征在于，以质量份数计，制备原料包括10～20份羧酸或酸酐改性的聚烯烃、0.3～5份环氧改性聚氨酯、0～5份助剂和50～90份溶剂。

2.根据权利要求1所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述羧酸或酸酐改性的聚烯烃选自丙烯酸改性聚烯烃、衣康酸改性聚烯烃、乌头酸酐改性聚烯烃和马来酸酐改性聚烯烃中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述羧酸或酸酐改性的聚烯烃的平均分子量为20000～200000，酸值为2～60mgkoh/g。

4.根据权利要求1所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述环氧改性聚氨酯为带有羟基的环氧树脂和异氰酸酯类化合物反应而得。

5.根据权利要求4所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述异氰酸酯类化合物为多异氰酸酯。

6.根据权利要求4所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂为双酚a型、双酚f型、氢化双酚a型或双酚s型。

7.根据权利要求4所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述环氧树脂的环氧当量为150～1000，粘度为50～20000mpa.s。

8.根据权利要求1所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述助剂包括固化促进剂，所述固化促进剂选自胺基苯酚类化合物、羧酸金属盐、叔胺类化合物、季铵盐、有机过氧化物和肼化合物中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的聚烯烃胶黏剂，其特征在于，所述溶剂选自溶剂a、溶剂b和溶剂c中的至少一种，

10.根据权利要求1～9任意一项所述的聚烯烃胶黏剂用于聚烯烃树脂基材和金属基材之间的粘合。

技术总结
本发明提供了一种聚烯烃胶黏剂及其应用。以质量份数计，此聚烯烃胶黏剂的制备原料包括10～20份羧酸或酸酐改性的聚烯烃、0.3～5份环氧改性聚氨酯、0～5份助剂和50～90份溶剂。本发明采用的技术方案中，以羧酸或酸酐改性的聚烯烃作为主原料，环氧改性聚氨酯作为固化剂所形成的胶黏剂固化之后具有较高的剥离强度，且化学稳定性高，可避免电解液的渗透及腐蚀，从而防止金属层和聚烯烃树脂基材层之间的分层，故作为包装膜胶黏剂使用可提高电池用包装膜的抗腐蚀性和耐水煮性。

技术研发人员：胡湘,袁功道,徐秋春,戴晓兵
受保护的技术使用者：江西省盛纬材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15