本發(fā)明涉及鉛酸蓄電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)今國際能源競爭日趨激烈，世界能源格局加快調(diào)整，在傳統(tǒng)能源清潔高效利用的基礎(chǔ)上，發(fā)展以再生能源和生物能源為主的清潔能源，推動(dòng)經(jīng)濟(jì)綠色增長，成為必由之路和共同選擇。中國政府在保持經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的同時(shí)，也先后出臺(tái)了一系列綠色能源及新能源合理開發(fā)、利用、保護(hù)的政策、法規(guī)。而蓄電池作為一種新型綠色能源，因其本身安全可靠，性價(jià)比高，環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。

對于蓄電池而言，作為用來盛放電解液和極群載體的鉛蓄電池殼則是重要組成部分。尤其是鉛蓄電池殼體的抗沖擊性、耐熱性、耐氧化性及電氣性等性能的優(yōu)劣，直接影響到蓄電池性價(jià)比的高低。因此，如何提高鉛蓄電池槽的整體性能成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來，隨著工程塑料的迅速發(fā)展，大多采用abs樹脂材料作為鉛蓄電池殼體原材料較為普遍，但abs材料抗沖擊性能差，在發(fā)生碰撞時(shí)極易破裂，從而影響使用壽命。

例如，授權(quán)公告號(hào)cn101235184b，授權(quán)公告日2010.08.18的中國專利公開了一種鉛酸蓄電池外殼專用阻燃abs材料。它除abs外，余量主要由以下組分組成：阻燃劑、協(xié)效劑、阻燃助劑、增韌劑、相容劑組成。該阻燃abs材料主要提高了鉛酸蓄電池外殼的阻燃性能，但仍未解決abs材料抗沖擊性能差，在發(fā)生碰撞時(shí)極易破裂的問題；另外，該材料的制備方法是將各組分按配比加入高速混合機(jī)中混合均勻，再使用雙螺桿擠出機(jī)造粒。該制備方法先高速混合，高速混合只是簡單的物理混合，在后續(xù)擠出中時(shí)，各組分尤其是細(xì)小的無機(jī)顆粒依然不能均勻分散，很難與樹脂基體混合均勻，材料的混合均勻性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的鉛酸蓄電池外殼所存在的上述技術(shù)的問題，提供了一種工藝步驟簡單，可操作性強(qiáng)，生產(chǎn)成本低，成型質(zhì)量好的抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼生產(chǎn)方法，得到的塑殼抗沖擊性能好，有利于提高使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

(1)稱料：按300～400份abs樹脂，150～200份pvc樹脂，100～150份聚酰胺，80～100份表面改性滑石粉，30～50份改性玻璃纖維，15～20份cpe抗沖擊改性劑，10～15份鄰苯二甲酸二辛酯，5～10份潤滑劑，10～15份穩(wěn)定劑的重量份配比計(jì)量各組分，待用。本發(fā)明對塑殼材料的配方進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以abs樹脂、pvc樹脂、聚酰胺作為基體樹脂，其中pvc樹脂可提高材料的耐候性，聚酰胺可提高材料的韌性，解決了abs樹脂脆性大的問題；改性玻璃纖維與基體樹脂的相容性好，且改性玻璃纖維的加入能大大加強(qiáng)材料的抗沖擊性能；表面改性滑石粉能均勻分散在基體樹脂中，當(dāng)材料受到?jīng)_擊時(shí)，表面改性滑石粉能承受沖擊，并使應(yīng)力得到均勻的分散，同時(shí)存在的界面帶也將吸收大量的沖擊能以緩解材料的破壞，有利于提高材料的沖擊強(qiáng)度；cpe抗沖擊改性劑能在pvc樹脂中形成交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)，從而達(dá)到提高材料沖擊強(qiáng)度的目的；鄰苯二甲酸二辛酯作為塑化劑以提高材料的曲撓性和柔韌性。本發(fā)明的配方合理科學(xué)，各組分相容性好，抗沖擊性能優(yōu)異，有利于提高塑殼的使用壽命。

(2)混料造粒：將各組分混合后投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為150～200℃，密煉時(shí)間至少30min，密煉后的物料冷卻后，粉碎，再進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得物料顆粒，待用，熔融擠出溫度為230～250℃。本發(fā)明中先進(jìn)行密煉，在熱融狀態(tài)下通過密煉機(jī)的反復(fù)剪切攪拌使各組分混合均勻，得到的材料混合均勻性好，再通過擠出造粒即可得到均勻的物料顆粒，工藝步驟簡單，可操作性強(qiáng)。

(3)注塑充模：將物料顆粒置于乙醇中清洗，烘干后加入料筒中熱熔后經(jīng)噴嘴注入模具中，料筒溫度為260～280℃，注塑壓力為4～6mpa，充模時(shí)間為2～4s，模具溫度為60～80℃。物料顆粒往往含有水分及其它易揮發(fā)的低分子物質(zhì)，會(huì)使塑殼產(chǎn)生“銀絲紋”，因此本發(fā)明在加工前對物料顆粒進(jìn)行乙醇清洗及干燥處理，以充分去除物料顆粒中的水分及其它易揮發(fā)的低分子物質(zhì)；料筒的溫度應(yīng)必須保證物料顆粒充分熔融以便能順利充模，同時(shí)又不致造成物料顆粒的降解，因此本發(fā)明中限定“料筒溫度為260～280℃”，注塑壓力對充模及塑殼質(zhì)量都有很大影響，同時(shí)與注射速率密切相關(guān)，是一個(gè)非常重要的工藝參數(shù)，因此本發(fā)明中限定“注塑壓力為4～6mpa”；一般充模時(shí)間不宜太長，模腔充滿后就相當(dāng)于在注塑壓力下保壓，時(shí)間太長，會(huì)使塑殼的取向應(yīng)力增加，造成塑殼翹曲變形，充模時(shí)間過短，造成塑殼厚度不均勻一致，因此本發(fā)明中限定“充模時(shí)間為2～4s”；模具溫度是指與熔融的物料顆粒直接接觸的模腔內(nèi)壁溫度，它直接影響熔體的充模流動(dòng)性、塑殼的冷卻速率等結(jié)果，直接關(guān)系塑殼的成型質(zhì)量，因此本發(fā)明中限定“模具溫度為60～80℃”。

(4)保壓：注塑后對模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為3～5mpa，保壓時(shí)間為40～60s。隨保壓壓力和保壓時(shí)間的增大和延長，模腔壓力增大，制件密度也增大，制件收縮率降低，但過大和過長，否則會(huì)造成塑殼因內(nèi)應(yīng)力過大而翹曲變形。

(5)定型脫模：將模具溫度冷卻至室溫后脫模，即得抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述表面改性滑石粉通過以下方法制得：在高速混合機(jī)中加入滑石粉預(yù)熱至80～90℃后，保持溫度并在800～1000r/min條件下混合分散30～40min，以霧狀在滑石粉表面均勻噴上表面處理劑并在1000～1200r/min條件下繼續(xù)攪拌至少30min，所述表面處理劑由乙醇與偶聯(lián)劑kh-550按質(zhì)量比1:1混合而成，硅烷偶聯(lián)劑的加入量為滑石粉質(zhì)量的0.5～1％?；劢?jīng)表面處理后不僅能改善與基體樹脂之間的相容性，而且使得基體樹脂與滑石粉之間形成良好的界面分子結(jié)構(gòu)，增加界面粘結(jié)，形成模量梯度的界面過渡層，有利于應(yīng)力傳遞，從而產(chǎn)生增韌增強(qiáng)的效果，有利于提高材料的抗沖擊性能。

作為優(yōu)選，所述滑石粉的粒徑為5～10μm。

作為優(yōu)選，步驟(1)中，所述改性玻璃纖維通過以下方法制得：將玻璃纖維置于丙酮中充分分散，再經(jīng)過濾、烘干后置于改性液中浸泡至少10min，過濾后烘干，即得改性玻璃纖維。玻璃纖維在丙酮中分散，在去除表面雜質(zhì)的同時(shí)進(jìn)行充分分散，使得改性液能充分、均勻浸潤玻璃纖維，有利于提高改性效果，改性后的玻璃纖維與基體樹脂之間的相容性及粘結(jié)強(qiáng)度好，能有效避免產(chǎn)生“銀絲紋”及擴(kuò)展為裂紋。

作為優(yōu)選，所述改性液由以下重量百分比的組分組成：3～7％e51型環(huán)氧樹脂，1～2％聚酯樹脂，0.3～0.5％改性納米二氧化硅分散液，0.1～0.2％季銨鹽，0.5～1％偶聯(lián)劑kh-550，余量為水。本發(fā)明中的改性液干燥后能在玻璃纖維表面形成一層薄膜，使得玻璃纖維形成被包覆的狀態(tài)，分散性得到大大提高，不易團(tuán)聚，解決了玻璃纖維不易在基體樹脂中不易均勻分散的問題，同時(shí)能與樹脂基體產(chǎn)生很好的相容性，其中e51型環(huán)氧樹脂為主成膜劑，聚酯樹脂為輔成膜劑，改性納米二氧化硅分散液中含有分散相的納米二氧化硅，納米二氧化硅能附著在玻璃纖維表面提高玻璃纖維表面的有效面積，使得玻璃纖維與樹脂基體在復(fù)合的時(shí)候產(chǎn)生錨釘效應(yīng)，有效增加玻璃纖維與基體之間的結(jié)合力作用；季銨鹽為陽離子表面活性劑，避免玻璃纖維團(tuán)聚；偶聯(lián)劑kh-550一端能與玻璃纖維能產(chǎn)生化學(xué)鍵合，另一端能與基體樹脂的分子鏈纏結(jié)或反應(yīng)，從而使玻璃纖維與基體樹脂兩相之間較好相容。

作為優(yōu)選，所述改性納米二氧化硅分散液通過以下方法制得：以去離子水作為分散劑對納米二氧化硅進(jìn)行球磨至充分分散后，在攪拌條件下加入偶聯(lián)劑kh-550中，于80～90℃溫度下分散即得改性納米二氧化硅分散液。

作為優(yōu)選，納米二氧化硅與偶聯(lián)劑kh-550的摩爾比為1：1～1.5。

作為優(yōu)選，所述玻璃纖維長度為1～3mm。

作為優(yōu)選，所述潤滑劑為硬脂酸和/或聚乙烯蠟。

作為優(yōu)選，所述穩(wěn)定劑為有機(jī)錫穩(wěn)定劑。

因此，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)對塑殼材料的配方進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，配方合理科學(xué)，各組分相容性好，抗沖擊性能優(yōu)異，有利于提高塑殼的使用壽命

(2)玻璃纖維在丙酮中分散，在去除表面雜質(zhì)的同時(shí)進(jìn)行充分分散，使得改性液能充分、均勻浸潤玻璃纖維，有利于提高改性效果，改性后的玻璃纖維與基體樹脂之間的相容性及粘結(jié)強(qiáng)度好，能有效避免產(chǎn)生“銀絲紋”及擴(kuò)展為裂紋；

(3)滑石粉經(jīng)表面處理后不僅能改善與基體樹脂之間的相容性，而且使得基體樹脂與滑石粉之間形成良好的界面分子結(jié)構(gòu)，增加界面粘結(jié)，形成模量梯度的界面過渡層，有利于應(yīng)力傳遞，從而產(chǎn)生增韌增強(qiáng)的效果，有利于提高材料的抗沖擊性能；

(4)先進(jìn)行密煉，在熱融狀態(tài)下通過密煉機(jī)的反復(fù)剪切攪拌使各組分混合均勻，得到的材料混合均勻性好，再通過擠出造粒即可得到均勻的物料顆粒；

(5)優(yōu)化改進(jìn)了抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼生產(chǎn)方法，通過合理的工藝條件的選擇與控制，工藝步驟簡單，可操作性強(qiáng)，成型質(zhì)量好，可以大大減少塑殼缺陷的產(chǎn)生，得到的塑殼抗沖擊性能好，有利于提高使用壽命。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施方式對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例1

(1)稱料：按400gabs樹脂，200gpvc樹脂，150g聚酰胺，100g表面改性滑石粉，50g改性玻璃纖維，20gcpe抗沖擊改性劑，15g鄰苯二甲酸二辛酯，10g潤滑劑(硬脂酸和聚乙烯蠟)，15g穩(wěn)定劑(有機(jī)錫穩(wěn)定劑)的重量配比計(jì)量各組分，待用，其中表面改性滑石粉通過以下方法制得：在高速混合機(jī)中加入粒徑為10μm的滑石粉預(yù)熱至90℃后，保持溫度并在1000r/min條件下混合分散40min，以霧狀在滑石粉表面均勻噴上表面處理劑并在1200r/min條件下繼續(xù)攪拌至少30min，表面處理劑由乙醇與偶聯(lián)劑kh-550按質(zhì)量比1:1混合而成，硅烷偶聯(lián)劑的加入量為滑石粉質(zhì)量的1％；改性玻璃纖維通過以下方法制得：將長度為3mm的玻璃纖維置于丙酮中充分分散，再經(jīng)過濾、烘干后置于改性液中浸泡至少10min，過濾后烘干即可，改性液由以下重量百分比的組分組成：7％e51型環(huán)氧樹脂，2％聚酯樹脂，0.5％改性納米二氧化硅分散液，0.2％季銨鹽，1％偶聯(lián)劑kh-550，余量為水，改性液中的改性納米二氧化硅分散液通過以下方法制得：以去離子水作為分散劑對納米二氧化硅進(jìn)行球磨至充分分散后，在攪拌條件下加入偶聯(lián)劑kh-550中，納米二氧化硅與偶聯(lián)劑kh-550的摩爾比為1：1.5，于90℃溫度下分散即得改性納米二氧化硅分散液；

(2)混料造粒：將各組分混合后投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為200℃，密煉時(shí)間至少30min，密煉后的物料冷卻后，粉碎，再進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得物料顆粒，待用，熔融擠出溫度為250℃；

(3)注塑充模：將物料顆粒置于乙醇中清洗，烘干后加入料筒中熱熔后經(jīng)噴嘴注入模具中，料筒溫度為280℃，注塑壓力為6mpa，充模時(shí)間為4s，模具溫度為80℃；

(4)保壓：注塑后對模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為3～5mpa，保壓時(shí)間為60s；

(5)定型脫模：將模具溫度冷卻至室溫后脫模，即得抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼。

實(shí)施例2

(1)稱料：按350gabs樹脂，180gpvc樹脂，120g聚酰胺，90g表面改性滑石粉，40g改性玻璃纖維，18gcpe抗沖擊改性劑，12g鄰苯二甲酸二辛酯，7g潤滑劑(聚乙烯蠟)，12g穩(wěn)定劑(有機(jī)錫穩(wěn)定劑)的重量配比計(jì)量各組分，待用，其中表面改性滑石粉通過以下方法制得：在高速混合機(jī)中加入粒徑為8μm的滑石粉預(yù)熱至82℃后，保持溫度并在900r/min條件下混合分散35min，以霧狀在滑石粉表面均勻噴上表面處理劑并在1100r/min條件下繼續(xù)攪拌至少30min，表面處理劑由乙醇與偶聯(lián)劑kh-550按質(zhì)量比1:1混合而成，硅烷偶聯(lián)劑的加入量為滑石粉質(zhì)量的0.8％；改性玻璃纖維通過以下方法制得：將長度為2mm的玻璃纖維置于丙酮中充分分散，再經(jīng)過濾、烘干后置于改性液中浸泡至少10min，過濾后烘干即可，改性液由以下重量百分比的組分組成：6％e51型環(huán)氧樹脂，1.2％聚酯樹脂，0.4％改性納米二氧化硅分散液，0.15％季銨鹽，0.7％偶聯(lián)劑kh-550，余量為水，改性液中的改性納米二氧化硅分散液通過以下方法制得：以去離子水作為分散劑對納米二氧化硅進(jìn)行球磨至充分分散后，在攪拌條件下加入偶聯(lián)劑kh-550中，納米二氧化硅與偶聯(lián)劑kh-550的摩爾比為1：1.2，于80～90℃溫度下分散即得改性納米二氧化硅分散液；

(2)混料造粒：將各組分混合后投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為180℃，密煉時(shí)間至少30min，密煉后的物料冷卻后，粉碎，再進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得物料顆粒，待用，熔融擠出溫度為240℃；

(3)注塑充模：將物料顆粒置于乙醇中清洗，烘干后加入料筒中熱熔后經(jīng)噴嘴注入模具中，料筒溫度為270℃，注塑壓力為5mpa，充模時(shí)間為3s，模具溫度為70℃；

(4)保壓：注塑后對模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為4mpa，保壓時(shí)間為50s；

(5)定型脫模：將模具溫度冷卻至室溫后脫模，即得抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼。

實(shí)施例3

(1)稱料：按300gabs樹脂，150gpvc樹脂，100g聚酰胺，80g表面改性滑石粉，30g改性玻璃纖維，15gcpe抗沖擊改性劑，10g鄰苯二甲酸二辛酯，5g潤滑劑(硬脂酸)，10～15g穩(wěn)定劑(有機(jī)錫穩(wěn)定劑)的重量配比計(jì)量各組分，待用，其中表面改性滑石粉通過以下方法制得：在高速混合機(jī)中加入粒徑為5μm的滑石粉預(yù)熱至80℃后，保持溫度并在800r/min條件下混合分散30min，以霧狀在滑石粉表面均勻噴上表面處理劑并在1000r/min條件下繼續(xù)攪拌至少30min，表面處理劑由乙醇與偶聯(lián)劑kh-550按質(zhì)量比1:1混合而成，硅烷偶聯(lián)劑的加入量為滑石粉質(zhì)量的0.5％；改性玻璃纖維通過以下方法制得：將長度為1mm的玻璃纖維置于丙酮中充分分散，再經(jīng)過濾、烘干后置于改性液中浸泡至少10min，過濾后烘干即可，改性液由以下重量百分比的組分組成：3％e51型環(huán)氧樹脂，1％聚酯樹脂，0.3％改性納米二氧化硅分散液，0.1％季銨鹽，0.5％偶聯(lián)劑kh-550，余量為水，改性液中的改性納米二氧化硅分散液通過以下方法制得：以去離子水作為分散劑對納米二氧化硅進(jìn)行球磨至充分分散后，在攪拌條件下加入偶聯(lián)劑kh-550中，納米二氧化硅與偶聯(lián)劑kh-550的摩爾比為1：1，于80℃溫度下分散即得改性納米二氧化硅分散液；

(2)混料造粒：將各組分混合后投入密煉機(jī)中進(jìn)行密煉，密煉溫度為150℃，密煉時(shí)間至少30min，密煉后的物料冷卻后，粉碎，再進(jìn)入雙螺桿擠出機(jī)中熔融擠出造粒，得物料顆粒，待用，熔融擠出溫度為230℃；

(3)注塑充模：將物料顆粒置于乙醇中清洗，烘干后加入料筒中熱熔后經(jīng)噴嘴注入模具中，料筒溫度為260℃，注塑壓力為4mpa，充模時(shí)間為2s，模具溫度為60℃；

(4)保壓：注塑后對模具進(jìn)行保壓，保壓壓力為3mpa，保壓時(shí)間為40s；

(5)定型脫模：將模具溫度冷卻至室溫后脫模，即得抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼。

將通過本發(fā)明制得的抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼經(jīng)測試(均按照gb/t23754-2009執(zhí)行)其外觀及力學(xué)性能為：

外觀：無黑點(diǎn)、無銀絲紋機(jī)裂紋；

耐沖擊：低溫-30℃以下無裂紋；

抗張強(qiáng)度(mpa)≥630；

彎曲強(qiáng)度(mpa)≥920；

彎曲模數(shù)(mpa)≥3200；

沖擊強(qiáng)度(j/m)≥3500(現(xiàn)有市售的abs材料塑殼沖擊強(qiáng)度一般在2200±50j/m)。

由此可知，由通過本發(fā)明制得的抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼的力學(xué)性能指標(biāo)遠(yuǎn)超過gb/t23754-2009《鉛酸蓄電池槽》標(biāo)準(zhǔn)要求，具有很高的沖擊強(qiáng)度，說明通過本發(fā)明制得的抗沖擊鉛酸蓄電池塑殼材料有優(yōu)異的抗沖擊性能。

以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。