專利名稱：強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于粘合劑的制備領域，涉及一種鋰離子電池粘合劑及其制備方法。
背景技術：
鋰離子電池是近20年來處于高速發(fā)展的一種新型高性能蓄電池，具有電壓高、質(zhì)量輕、比能量密度大、自放電小等許多優(yōu)點，其應用范圍涵蓋了民用、國防和航空航天等領域。目前，鋰離子電池制造過程中使用的溶劑型粘結劑主要為PVdF /N-甲基吡咯烷酮(NMP)體系，NMP在德國等國家被定為三類有毒化學品，允許排入大氣質(zhì)量濃度為100 mg/m3，在電池制造過程中NMP用量較大，它不僅對環(huán)境造成嚴重污染，對操作人員身體健康具有一定的損害，而且溶劑粘合劑只能粘結進口的MCMB炭粉，對國產(chǎn)化的人造石墨改性的廉價炭粉則粘結不良。
碳納米管是由單層或多層石墨片卷曲而成的無縫納米級管狀殼層結構，具有無法比擬的優(yōu)異特性，如高強度和高韌性，是制備高性能復合材料的理想增強體。自發(fā)現(xiàn)之日起，碳納米管以其獨特的結構和優(yōu)異的性能而迅速成為世界各國科學家研究的熱點。CN200610035870. 8提供了一種碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備方法。該方法主要是首先將碳納米管羧酸化和酰氯化，再通過小分子脂肪胺修飾碳納米管，然后采用溶劑溶解、超聲波和高速攪拌處理，將碳納米管分散于環(huán)氧樹脂基體中，再用芳香胺固化，得到碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料。CN200780027407. I提供了一種復合材料作為含水溶液用增稠劑的用途，材料包含碳納米管(CNT)和至少一種親水性(共)聚合物。CN201110070302. 2提供的帶壓堵漏劑是以高分子彈性體丁腈橡膠和液體丁腈橡膠為粘合劑和主題材料，以碳納米管為高性能功能性增強體，添加適量的固化劑、偶聯(lián)劑、填料、高溫阻燃劑、增塑劑和其他助劑，經(jīng)機械混合后，沉化，然后制成耐介質(zhì)性強的帶壓堵漏劑。CN201110134183. 2提供了一種硅橡膠粘合劑及其制備方法，包括端羥基聚二甲基硅氧烷、二氧化硅、交聯(lián)劑、催化劑、羥基處理劑、耐熱添加劑，采用共混方式進行制備。由于CNTs具有較高的熱穩(wěn)定性和良好的導熱性，本發(fā)明使用的碳納米管加入RTV-I硅橡膠粘合劑中改善粘合劑的耐熱性，提高RTV-I硅橡膠粘合劑的使用溫度，拓展RTV-I硅橡膠粘合劑的應用范圍。CN200580045674. 2 一種定向傳導的粘合劑帶狀布置包括帶基材料、側(cè)向延伸并且具有相對的上表面和下表面、多個大致平行的碳納米管。JP2010285521 (A) 一種具有良好分散性的碳納米管水性組合物，碳納米管是由鎳/氧化鎂或鎳/鋁氧化物催化劑進行制備的，水性粘合劑是以水溶性樹脂或水分散樹脂為基體的聚合物。US2005062024 —種粘合劑，包括一個壓敏粘合劑組合物和碳納米管。這種粘合劑主要用于做密封材料。
US2009011232(A1)納米復合材料干膠粘劑包括基體和碳納米管，主要介紹了碳納米管的制備過程。US2008173098(A1) ,US2009202764 (Al)涉及一種膠膜或粘合劑浸潰涂層含有碳納米管，介紹的材料包含粘合劑層和含碳納米管的涂層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種具有很強粘接力的強力粘合型鋰離子電池粘合劑及其制備方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成主原料作為成分I的軟水1(Γ20%、作為成分II的軟水10 20%、作為成分III的軟水10 20%、5 10%的乙醇、O. Γ %的偶聯(lián)劑、O. Γ %的碳納米管、O. Γ %的乳化劑、10 20%的丙烯酸、10 20%的丙烯酸酯、10 20%的丙烯腈和O. Γθ. 5%的引發(fā)劑溶液；引發(fā)劑溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為15 25% ； 包括以下步驟I)、碳納米管的分散將作為成分I的軟水、乙醇和偶聯(lián)劑攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至3(T40°C，攪拌40 60min ;得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在作為成分II的軟水中加入乳化劑攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸酯，于2(T40°C乳化30 60min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在作為成分III的軟水中加入丙烯腈和部分的乳化液，所述部分的乳化液為步驟2)所得乳化液的O. 2^0. 3重量倍；再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入引發(fā)劑溶液，于20 40°C攪拌反應I 3h ；反應結束后，再滴加剩余的乳化液；利用堿液調(diào)節(jié)pH值疒9，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的改進偶聯(lián)劑為乙烯硅
氧烷；所述乙烯硅氧烷為乙烯基三乙氧基硅烷(優(yōu)選)、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一種。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進乳化劑為燒基硫酸鹽、燒基苯橫酸鹽(為優(yōu)選)或脂肪橫酸鹽；燒基硫酸鹽為十_■燒基硫酸納；燒基苯橫酸鹽為十_■燒基苯橫酸納；脂肪磺酸鹽為脂肪酸甲酯磺酸鈉。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進引發(fā)劑為過硫酸鹽；過硫酸鹽為過硫酸鉀或過硫酸銨。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。
作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進乙醇占主原料總重的8 10%，偶聯(lián)劑占主原料總重的O. 2^0. 5%，碳納米管占主原料總重的O. 2 O. 5% ；作為成分II的軟水占主原料總重的15 20%，乳化劑占主原料總重的O. 5 1%，丙烯酸占主原料總重的1(Γ15%，丙烯酸酯占主原料總重的15 20%;丙烯腈占原料總重的1(Γ15%，引發(fā)劑溶液占原料總重的O. 3^0. 5%。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進步驟I)的反應溫度為3(T35°C。作為本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法的進一步改進步驟3) 中的堿液為質(zhì)量濃度為3(Γ50% (較佳為40%)的碳酸氫鈉溶液。在本發(fā)明的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法中引發(fā)劑溶液用軟水進行配制；偶聯(lián)劑優(yōu)選乙烯基三乙氧基硅烷，因為這類硅烷既能與丙烯腈進行反應，同時水解可以和碳納米管進行化學鍵連接；引發(fā)劑優(yōu)選過硫酸鉀；乳化劑優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉；所有作為主原料的成分均能通過市購的方式獲得，例如，丙烯腈可購自中國石油蘭州石化公司，丙烯酸、丙烯酸酯可購自常熟府盛化工，碳納米管可購自上海超威納米科技有限公司； 步驟I) 步驟3 )均在8(Γ200轉(zhuǎn)/分的攪拌條件下進行；滴加是指5 10滴/分鐘。本發(fā)明所制備的強力粘合型鋰離子電池粘合劑具有如下特征外觀，淺黃色粘稠分散液，按照GB/T 2794-1995檢測，粘度(Pa. S，40°C )高達5. 8，固含量約20%，添加劑約(SP非粘合劑成份，指一些無粘結作用的鹽)O. 45%，pH值7 9。相對于傳統(tǒng)的粘合劑，采用本方法所制備的高強力粘合型鋰離子電池粘合劑，具有如下優(yōu)點碳納米管與硅烷偶聯(lián)劑(即，乙烯硅氧烷)發(fā)生偶聯(lián)，形成網(wǎng)狀結構，提高了粘合劑的粘接力；加入碳納米管，對丙烯腈反應具有原位增強功能，且形成較大的網(wǎng)狀結構，提聞了粘合劑的耐油、耐水性能，而且使粘合劑具有更聞的粘著力；本發(fā)明操作簡單，工藝穩(wěn)定，擴大了粘合劑的應用范圍。
具體實施例方式下面通過具體的實施例對本發(fā)明的高強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法作進一步詳細的說明。實施例I、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成主原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水15%、作為成分III的軟水17%、8%的乙醇、O. 3%的乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)、0. 3%的碳納米管、O. 6%的十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)、12%的丙烯酸、19. 3%的丙烯酸丁酯、12%的丙烯腈、O. 5%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟
I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至30°C，攪拌40min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在攪拌器中加入作為成分II的軟水以及加入十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)，攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸丁酯，攪拌條件下于20°C乳化30min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 3重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于20°C攪拌反應3h ； 反應結束后(即反應時間到后)，再滴加(5滴/分鐘)剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 7重量倍)；滴加完畢后，用堿液調(diào)節(jié)pH值7，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。采用GB/T 2794-1995方法進行測試，結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa.S，40°C)5.8，固含量約 20%，pH 值 7。對比例1-1、相對于實施例I作如下改變?nèi)∠襟EI);將步驟3)中的加入碳納米管分散液對應的改成加入作為成分I的軟水、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)和碳納米管。其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 5，pH值7。對比例1-2、將實施例I中的作為偶聯(lián)劑的乙烯基三乙氧基硅烷改成乙烯基三甲氧基硅烷，其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5.0，pH值7。對比例1-3、將實施例I中的作為偶聯(lián)劑的乙烯基三乙氧基硅烷改成乙烯基三乙酰氧基硅烷，其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5. 1，pH值7。對比例1-4、將實施例I中作為乳化劑的十二烷基苯磺酸鈉改成十二烷基硫酸鈉，其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5. 4，pH值7。對比例1-5、將實施例I中的O. 3%的碳納米管改成O. 8%的碳納米管，相應的將作為成分I的軟水由15%改成14. 5%。其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 4. 8，pH值7。對比例1-6、將實施例I中的O. 3%的碳納米管改成O. 05%的碳納米管，相應的將作為成分I的軟水由15%改成15. 25%。其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5.0，pH值7。對比例1-7、
相對于實施例I作如下改動取消步驟I);同理，也相應的取消步驟3)中“再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液”這個內(nèi)容；其余同實施例I。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 7，pH值7。實施例2、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水13%、作為成分III的軟水15%、5%的乙醇、1%的乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)、0. 6%的碳納米管、1%的十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)、14%的丙烯酸、20%的丙烯酸甲酯、15%的丙烯腈、O. 4%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至40°C，攪拌60min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在作為成分II的軟水中加入十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸甲酯，攪拌條件下于30°C乳化45min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 3重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于40°C攪拌反應3h ；反應結束后(即反應時間到后)，再滴加剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 7重量倍);用質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH值9，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。經(jīng)檢測結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C)5. 3，固含量約20%，pH 值 9。對比例2、相對于實施例2作如下改變
取消步驟I);將步驟3)中的加入碳納米管分散液，對應的改成加入作為成分I的軟水、乙醇、乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)和碳納米管。其余同實施例2。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 5，pH
值9。 實施例3、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水15%、作為成分III的軟水10. 4%、8%的乙醇、O. 6%的乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)、0. 6%的碳納米管、O. 1%的十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)、20%的丙烯酸、15%的丙烯酸乙酯、15. 1%的丙烯腈、O. 2%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至35°C，攪拌50min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在攪拌器中加入作為成分II的軟水以及加入十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)，攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸乙酯，攪拌條件下于30°C乳化40min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 25重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于40°C攪拌反應3h ;反應結束后(即反應時間到后)，再滴加剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 75重量倍)；用質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液調(diào)節(jié)pH值7，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。經(jīng)檢測結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5. 3，固含量約20. 5%, pH 值 7。對比例3、相對于實施例3作如下改變?nèi)∠襟EI);將步驟3)中的加入碳納米管分散液對應的改成加入作為成分I的軟水、乙醇、乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)和碳納米管。其余同實施例3。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 5，pH值7。實施例4、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水15%、作為成分III的軟水10%、5%的乙醇、O. 3%的乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)、0. 6%的碳納米管、1%的十二烷基硫酸鈉(作為乳化劑)、20%的丙烯酸、12. 6%的丙烯酸乙酯、20%的丙烯腈、O. 5%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三乙氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至30°C，攪拌40min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；
2)、乳化液的制備 在攪拌器中加入作為成分II的軟水以及加入十二烷基硫酸鈉(作為乳化劑)，攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸乙酯，攪拌條件下于35°C乳化60min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 3重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于40°C攪拌反應3h ;反應結束后(即反應時間到后)，再滴加剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 7重量倍)；用堿液調(diào)節(jié)pH值8，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。經(jīng)檢測結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5. 2，固含量約20.5%, pH值 8。對比例4、相對于實施例4作如下改變，取消步驟I);同理，也取消步驟3)中“再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液”這個內(nèi)容；其余同實施例4。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 7，pH值8。實施例5、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成原料作為成分I的軟水20%、作為成分II的軟水10%、作為成分III的軟水20%、8%的乙醇、O. 5%的乙稀基二甲氧基娃燒(作為偶聯(lián)劑)、0. 3%的碳納米管、O. 8%的十_■燒基硫酸納(作為乳化劑)、20%的丙烯酸、10%的丙烯酸乙酯、10%的丙烯腈、O. 4%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至30°C，攪拌60min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在攪拌器中加入作為成分II的軟水以及加入十二烷基硫酸鈉(作為乳化劑)，攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸乙酯，在攪拌條件下于40°C乳化40min ;得乳化液；
3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 25重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于25°C攪拌反應2h ；反應結束后(即反應時間到后)，再滴加剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 75重量倍)；用堿液調(diào)節(jié)pH值9，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。經(jīng)檢測結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，400C >5. O,固含量約20%，pH 值 9。對比例5、相對于實施例5作如下改變，取消步驟I);
同理，也取消步驟3)中“再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液”這個內(nèi)容；其余同實施例5。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 7，pH值9。實施例6、一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，由以下重量含量的成分組成原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水12%、作為成分III的軟水15%、10%的乙醇、O. 3%的乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)、0. 6%的碳納米管、O. 7%的十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)、15%的丙烯酸、15. 9%的丙烯酸丁酯、15%的丙烯腈、O. 5%過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)。過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。以質(zhì)量濃度為40%的碳酸氫鈉溶液作為堿液。依次進行以下步驟I)、碳納米管的分散在反應瓶中，將作為成分I的軟水、乙醇和乙烯基三甲氧基硅烷(作為偶聯(lián)劑)攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至35°C，攪拌50min，從而使碳納米管分散均勻；得碳納米管分散液；2)、乳化液的制備在攪拌器中加入作為成分II的軟水以及加入十二烷基苯磺酸鈉(作為乳化劑)，攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸丁酯，在攪拌條件下于20°C乳化60min ;得乳化液；3)、粘合劑的制備在反應釜中加入作為成分III的軟水、丙烯腈和部分的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 2重量倍)，再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入過硫酸鉀溶液(作為引發(fā)劑)，于35°C攪拌反應2h ；反應結束后(即反應時間到后)，再滴加剩余的乳化液(該乳化液占步驟2)所得乳化液的O. 8重量倍)；用堿液調(diào)節(jié)pH值8，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。經(jīng)檢測結果為外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 5. 5，固含量約20.5%, pH值 8。對比例6、相對于實施例6作如下改變?nèi)∠襟EI);同理，也取消步驟3)中“再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液”這個內(nèi)容；其余同實施例6。所得產(chǎn)物經(jīng)檢測，結果如下外觀，淺黃色粘稠分散液，粘度(Pa. S，40°C) 3. 7，pH值8。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的若干個具體實施例。顯然，本發(fā)明不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容 直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應認為是本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于由以下重量含量的成分組成主原料作為成分I的軟水10 20%、作為成分II的軟水10 20%、作為成分III的軟水10 20%、5 10%的乙醇、O. I 1%的偶聯(lián)劑、O. I 1%的碳納米管、O. I 1%的乳化劑、10 20%的丙烯酸、1(Γ20%的丙烯酸酯、1(Γ20%的丙烯腈和O. Γ0. 5%的引發(fā)劑溶液；所述引發(fā)劑溶液中引發(fā)劑的質(zhì)量濃度為15 25%; 包括以下步驟 1)、碳納米管的分散 將作為成分I的軟水、乙醇和偶聯(lián)劑攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至3(T40°C，攪拌40 60min ;得碳納米管分散液； 2)、乳化液的制備 在作為成分II的軟水中加入乳化劑攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸酯，于2(T40°C乳化30 60min ;得乳化液； 3)、粘合劑的制備 在作為成分III的軟水中加入丙烯腈和部分的乳化液，所述部分的乳化液為步驟2)所得乳化液的O. 2^0. 3重量倍；再加入步驟I)所得的全部的碳納米管分散液以及加入引發(fā)劑溶液，于20 40°C攪拌反應I 3h ； 反應結束后，再滴加剩余的乳化液；利用堿液調(diào)節(jié)pH值7 9，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。
2.根據(jù)權利要求I所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于所述偶聯(lián)劑為乙烯硅氧烷； 所述乙烯硅氧烷為乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷中的至少一種。
3.根據(jù)權利要求2所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于所述乳化劑為燒基硫酸鹽、燒基苯橫酸鹽或脂肪橫酸鹽。
4.根據(jù)權利要求3所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 所述燒基硫酸鹽為十_■燒基硫酸納； 所述烷基苯磺酸鹽為十二烷基苯磺酸鈉； 所述脂肪磺酸鹽為脂肪酸甲酯磺酸鈉。
5.根據(jù)權利要求4所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于所述引發(fā)劑為過硫酸鹽。
6.根據(jù)權利要求5所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 所述過硫酸鹽為過硫酸鉀或過硫酸銨。
7.根據(jù)權利要求6所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 所述丙烯酸酯為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯或丙烯酸丁酯。
8.根據(jù)權利要求7所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 所述乙醇占主原料總重的8 10%，偶聯(lián)劑占主原料總重的O. 2^0. 5%，碳納米管占主原料總重的O. 2 O. 5% ； 所述作為成分II的軟水占主原料總重的15 20%，乳化劑占主原料總重的O. 5^1%,丙烯酸占主原料總重的1(Γ15%，丙烯酸酯占主原料總重的15 20%;所述丙烯腈占原料總重的1(Γ15%，引發(fā)劑溶液占原料總重的O. 3^0. 5%。
9.根據(jù)權利要求7所述的強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 由以下重量含量的成分組成主原料作為成分I的軟水15%、作為成分II的軟水15%、作為成分III的軟水17%、8%的乙醇、O. 3%的乙烯基三乙氧基硅烷、O. 3%的碳納米管、O. 6%的十二烷基苯磺酸鈉、12%的丙烯酸、19. 3%的丙烯酸丁酯、12%的丙烯腈、O. 5%過硫酸鉀溶液；過硫酸鉀溶液中過硫酸鉀的質(zhì)量濃度為20%。
10.根據(jù)權利要求I、任一強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，其特征在于 所述步驟3)中的堿液為質(zhì)量濃度為3(Γ50%的碳酸氫鈉溶液。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種強力粘合型鋰離子電池粘合劑的制備方法，包括以下步驟1)碳納米管的分散將軟水、乙醇和偶聯(lián)劑攪拌混合后，再加入碳納米管，升溫至30~40℃，攪拌40～60min；得碳納米管分散液；2)乳化液的制備在軟水中加入乳化劑攪拌均勻后，再加入丙烯酸和丙烯酸酯，于20~40℃乳化30～60min；得乳化液；3)粘合劑的制備在軟水中加入丙烯腈和部分的乳化液，再加入步驟1)所得的全部的碳納米管分散液以及加入引發(fā)劑溶液，于20～40℃攪拌反應1~3h；反應結束后，再滴加剩余的乳化液；利用堿液調(diào)節(jié)pH值7~9，得強力粘合型鋰離子電池粘合劑。
文檔編號C08F4/30GK102875722SQ20121037610
公開日2013年1月16日 申請日期2012年10月6日 優(yōu)先權日2012年10月6日
發(fā)明者葉傳偉, 張超, 計立, 張煒, 陳新志 申請人:四川之江化工新材料有限公司, 浙江大學