本發(fā)明涉及一種蓄電池隔板及其制備方法,屬于化學(xué)電源領(lǐng)域。
背景技術(shù):
鉛酸蓄電池應(yīng)用廣泛,在世界范圍內(nèi)產(chǎn)值產(chǎn)量都居各類化學(xué)電源首位,其中的代表電池是閥控式鉛酸蓄電池。這種鉛酸蓄電池依靠?jī)煞N不同的方式固定電解液,一種是AGM技術(shù),即通過AGM 隔板固定電解液,現(xiàn)今國內(nèi)大部分鉛酸蓄電池都用此種技術(shù),但它有隔板孔徑太大、耐壓性能不好、易導(dǎo)致酸分層等缺點(diǎn),正在逐漸被另一種更先進(jìn)的膠體固定技術(shù)代替。
目前的隔板普遍存在韌性查、耐溫性能較差,耐腐蝕性能和耐阻燃性能差的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種蓄電池隔板及其制備方法,所得隔板具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),且具有較好的耐阻燃性和韌性。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種蓄電池隔板,主要由以下重量份比的組分制備而成:
EW-200玻璃纖維平紋布64.2-65份; 酚醛樹脂 29.8-30.2份;偶聯(lián)劑 0.1-0.7份;熱穩(wěn)定劑5-15份;耐化學(xué)品改性劑 0.5-5份;鈦酸鋇粉4.6-5.8份;阻燃協(xié)效劑 2-6份;溴系阻燃劑 5-15份;核殼丙烯酸彈性乳液 3-6份。
優(yōu)選地,所述的溴系阻燃劑為四溴雙酚A,十溴二苯乙烷、2,4,6-三溴三苯氧基-1,3,5-三嗪、亞乙基-(雙四溴鄰苯二甲酰亞胺)、溴化環(huán)氧、四溴鄰苯二甲酸-( 2-乙基己基)酯中的一種或多種。
優(yōu)選地,所述的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、三氧化二銻、五氧化二銻、銻酸鈉和氧化鉬中的一種或多種物質(zhì)的混合物。
優(yōu)選地,所述的耐化學(xué)品改性劑為含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑。
優(yōu)選地,所述熱穩(wěn)定劑為稀土熱穩(wěn)定劑和有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑中的一種或兩種的組合。
本發(fā)明提供了一種蓄電池隔板的制備方法,包括以下步驟:
S1、按照權(quán)利要求1 -5所述一種蓄電池隔板的配方分別稱取各組分;
S2、將鈦酸鋇和95%的乙醇溶劑混合,并用超聲處理2h;
S3、往步驟S2中所得的混合液中加入偶聯(lián)劑,并加熱到70℃保溫2h,邊加熱邊攪拌;
S4、將步驟S3所得的混合液烘干,得到表面改性的鈦酸鋇粉末;
S5、將稱取的熱穩(wěn)定劑、耐化學(xué)品改性劑、阻燃協(xié)效劑 、溴系阻燃劑 、核殼丙烯酸彈性乳液以及步驟S4得到鈦酸鋇粉末投置于雙螺桿擠出機(jī)中,控制螺桿轉(zhuǎn)速為180-600rpm,將液態(tài)二氧化碳充入輸送泵,其中,可以通過壓力閥設(shè)定的壓力將二氧化碳的輸送壓力控制在臨界壓力(7.4MPa)至50MPa范圍內(nèi)的任意恒定壓力以便輸送二氧化碳,加熱該二氧化碳至臨界溫度(31℃)或者更高溫度以便將其轉(zhuǎn)化為超臨界二氧化碳,然后將超臨界二氧化碳在擠出機(jī)三-四區(qū)和五-八區(qū)分別注入,經(jīng)過熔融擠出,粉碎,得混合物粉末;
S6、步驟S5所得的混合物粉末加入溶解在乙醇溶劑中的酚醛樹脂中,混合均勻,
S7、將EW-200玻璃纖維平紋布浸入步驟S6所得的鈦酸鋇酚醛樹脂溶劑,得到預(yù)浸料;
S8、將步驟S7所得的預(yù)浸料經(jīng)鋪層,固化得到制品。
優(yōu)選地,所述的雙螺桿擠出機(jī)包括10個(gè)溫控區(qū),溫控1-2區(qū)的溫度為180-260℃,溫控3-4區(qū)的溫度為180-260℃,溫控5-6區(qū)的溫度為180-260℃,溫控7-8區(qū)的溫度為180-260℃,溫控9-10區(qū)的溫度為180-260℃,各區(qū)的壓力為2-35MPa。
優(yōu)選地,所述的S3中超臨界二氧化碳流速為1mL/min-50mL/min。
優(yōu)選地,所述雙螺桿擠出機(jī)上設(shè)有兩個(gè)抽真空處,一處位于輸送料段的末端、熔融段的開始端,另一處位于計(jì)量段。
本發(fā)明具有以下有益效果:
所得隔板具有質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕的優(yōu)點(diǎn),采用了超齡界二氧化碳注入處理的方法,一方面,由于二氧化碳無毒安全,臨界溫度低同時(shí)具有成本優(yōu)勢(shì),而且它能溶脹或者溶解大多數(shù)聚合物,超臨界二氧化碳對(duì)聚合物有很強(qiáng)的增塑作用,可以減少在材料加工的時(shí)候因?yàn)榧羟辛υ斐傻牟牧辖到?,降低小分子有機(jī)化合物的產(chǎn)生;另一方面,在真空口處由于壓力降低,超臨界二氧化碳會(huì)氣化從真空口排出,同時(shí)帶出溶解的小分子,起到減少體系內(nèi)低分子物的作用;通過阻燃劑和阻燃協(xié)效劑的添加,使得隔板具有良好的阻燃性,耐化學(xué)品改性劑的添加,使得隔板具有良好的防腐蝕性。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
以下實(shí)施例中,所使用的溴系阻燃劑為四溴雙酚A,十溴二苯乙烷、2,4,6-三溴三苯氧基-1,3,5-三嗪、亞乙基-(雙四溴鄰苯二甲酰亞胺)、溴化環(huán)氧、四溴鄰苯二甲酸-( 2-乙基己基)酯中的一種或多種。
所使用的阻燃協(xié)效劑為硼酸鋅、三氧化二銻、五氧化二銻、銻酸鈉和氧化鉬中的一種或多種物質(zhì)的混合物。
所使用的的耐化學(xué)品改性劑為含有全氟烷基的丙烯酸系添加劑。
所使用的熱穩(wěn)定劑為稀土熱穩(wěn)定劑和有機(jī)錫類熱穩(wěn)定劑中的一種或兩種的組合。
實(shí)施例1
S1、稱取EW-200玻璃纖維平紋布64.2份; 酚醛樹脂 29.8份;偶聯(lián)劑 0.1份;熱穩(wěn)定劑5份;耐化學(xué)品改性劑 0.5份;鈦酸鋇粉4.6份;阻燃協(xié)效劑 2份;溴系阻燃劑 5份;核殼丙烯酸彈性乳液 3份;
S2、將鈦酸鋇和95%的乙醇溶劑混合,并用超聲處理2h;
S3、往步驟S2中所得的混合液中加入偶聯(lián)劑,并加熱到70℃保溫2h,邊加熱邊攪拌;
S4、將步驟S3所得的混合液烘干,得到表面改性的鈦酸鋇粉末;
S5、將稱取的熱穩(wěn)定劑、耐化學(xué)品改性劑、阻燃協(xié)效劑 、溴系阻燃劑 、核殼丙烯酸彈性乳液以及步驟S4得到鈦酸鋇粉末投置于雙螺桿擠出機(jī)中,控制螺桿轉(zhuǎn)速為180-600rpm,將液態(tài)二氧化碳充入輸送泵,其中,可以通過壓力閥設(shè)定的壓力將二氧化碳的輸送壓力控制在臨界壓力(7.4MPa)至50MPa范圍內(nèi)的任意恒定壓力以便輸送二氧化碳,加熱該二氧化碳至臨界溫度(31℃)或者更高溫度以便將其轉(zhuǎn)化為超臨界二氧化碳,然后將超臨界二氧化碳在擠出機(jī)三-四區(qū)和五-八區(qū)分別注入,經(jīng)過熔融擠出,粉碎,得混合物粉末;
S6、步驟S5所得的混合物粉末加入溶解在乙醇溶劑中的酚醛樹脂中,混合均勻,
S7、將EW-200玻璃纖維平紋布浸入步驟S6所得的鈦酸鋇酚醛樹脂溶劑,得到預(yù)浸料;
S8、將步驟S7所得的預(yù)浸料經(jīng)鋪層,固化得到制品。
所述的雙螺桿擠出機(jī)包括10個(gè)溫控區(qū),溫控1-2區(qū)的溫度為180-260℃,溫控3-4區(qū)的溫度為180-260℃,溫控5-6區(qū)的溫度為180-260℃,溫控7-8區(qū)的溫度為180-260℃,溫控9-10區(qū)的溫度為180-260℃,各區(qū)的壓力為2-35MPa。
所述的S3中超臨界二氧化碳流速為1mL/min-50mL/min。
所述雙螺桿擠出機(jī)上設(shè)有兩個(gè)抽真空處,一處位于輸送料段的末端、熔融段的開始端,另一處位于計(jì)量段。
實(shí)施例2
S1、稱取EW-200玻璃纖維平紋布65份; 酚醛樹脂30.2份;偶聯(lián)劑 0.7份;熱穩(wěn)定劑15份;耐化學(xué)品改性劑 5份;鈦酸鋇粉5.8份;阻燃協(xié)效劑 6份;溴系阻燃劑 15份;核殼丙烯酸彈性乳液 6份;
S2、將鈦酸鋇和95%的乙醇溶劑混合,并用超聲處理2h;
S3、往步驟S2中所得的混合液中加入偶聯(lián)劑,并加熱到70℃保溫2h,邊加熱邊攪拌;
S4、將步驟S3所得的混合液烘干,得到表面改性的鈦酸鋇粉末;
S5、將稱取的熱穩(wěn)定劑、耐化學(xué)品改性劑、阻燃協(xié)效劑 、溴系阻燃劑 、核殼丙烯酸彈性乳液以及步驟S4得到鈦酸鋇粉末投置于雙螺桿擠出機(jī)中,控制螺桿轉(zhuǎn)速為180-600rpm,將液態(tài)二氧化碳充入輸送泵,其中,可以通過壓力閥設(shè)定的壓力將二氧化碳的輸送壓力控制在臨界壓力(7.4MPa)至50MPa范圍內(nèi)的任意恒定壓力以便輸送二氧化碳,加熱該二氧化碳至臨界溫度(31℃)或者更高溫度以便將其轉(zhuǎn)化為超臨界二氧化碳,然后將超臨界二氧化碳在擠出機(jī)三-四區(qū)和五-八區(qū)分別注入,經(jīng)過熔融擠出,粉碎,得混合物粉末;
S6、步驟S5所得的混合物粉末加入溶解在乙醇溶劑中的酚醛樹脂中,混合均勻,
S7、將EW-200玻璃纖維平紋布浸入步驟S6所得的鈦酸鋇酚醛樹脂溶劑,得到預(yù)浸料;
S8、將步驟S7所得的預(yù)浸料經(jīng)鋪層,固化得到制品。
所述的雙螺桿擠出機(jī)包括10個(gè)溫控區(qū),溫控1-2區(qū)的溫度為180-260℃,溫控3-4區(qū)的溫度為180-260℃,溫控5-6區(qū)的溫度為180-260℃,溫控7-8區(qū)的溫度為180-260℃,溫控9-10區(qū)的溫度為180-260℃,各區(qū)的壓力為2-35MPa。
所述的S3中超臨界二氧化碳流速為1mL/min-50mL/min。
所述雙螺桿擠出機(jī)上設(shè)有兩個(gè)抽真空處,一處位于輸送料段的末端、熔融段的開始端,另一處位于計(jì)量段。
實(shí)施例3
S1、稱取EW-200玻璃纖維平紋布64.6份; 酚醛樹脂 30份;偶聯(lián)劑 0.4份;熱穩(wěn)定劑10份;耐化學(xué)品改性劑 2.75份;鈦酸鋇粉5.2份;阻燃協(xié)效劑 4份;溴系阻燃劑10份;核殼丙烯酸彈性乳液 4.5份;
S2、將鈦酸鋇和95%的乙醇溶劑混合,并用超聲處理2h;
S3、往步驟S2中所得的混合液中加入偶聯(lián)劑,并加熱到70℃保溫2h,邊加熱邊攪拌;
S4、將步驟S3所得的混合液烘干,得到表面改性的鈦酸鋇粉末;
S5、將稱取的熱穩(wěn)定劑、耐化學(xué)品改性劑、阻燃協(xié)效劑 、溴系阻燃劑 、核殼丙烯酸彈性乳液以及步驟S4得到鈦酸鋇粉末投置于雙螺桿擠出機(jī)中,控制螺桿轉(zhuǎn)速為180-600rpm,將液態(tài)二氧化碳充入輸送泵,其中,可以通過壓力閥設(shè)定的壓力將二氧化碳的輸送壓力控制在臨界壓力(7.4MPa)至50MPa范圍內(nèi)的任意恒定壓力以便輸送二氧化碳,加熱該二氧化碳至臨界溫度(31℃)或者更高溫度以便將其轉(zhuǎn)化為超臨界二氧化碳,然后將超臨界二氧化碳在擠出機(jī)三-四區(qū)和五-八區(qū)分別注入,經(jīng)過熔融擠出,粉碎,得混合物粉末;
S6、步驟S5所得的混合物粉末加入溶解在乙醇溶劑中的酚醛樹脂中,混合均勻;
S7、將EW-200玻璃纖維平紋布浸入步驟S6所得的鈦酸鋇酚醛樹脂溶劑,得到預(yù)浸料;
S8、將步驟S7所得的預(yù)浸料經(jīng)鋪層,固化得到制品。
所述的雙螺桿擠出機(jī)包括10個(gè)溫控區(qū),溫控1-2區(qū)的溫度為180-260℃,溫控3-4區(qū)的溫度為180-260℃,溫控5-6區(qū)的溫度為180-260℃,溫控7-8區(qū)的溫度為180-260℃,溫控9-10區(qū)的溫度為180-260℃,各區(qū)的壓力為2-35MPa。
所述的S3中超臨界二氧化碳流速為1mL/min-50mL/min。
所述雙螺桿擠出機(jī)上設(shè)有兩個(gè)抽真空處,一處位于輸送料段的末端、熔融段的開始端,另一處位于計(jì)量段。
以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。