一种防火涂料及其制备方法与流程

专利2025-03-03  28


本发明涉及新能源动力电池及涂料,特别是涉及一种防火涂料及其制备方法。


背景技术:

1、新能源动力电池热失控引发的火灾爆炸事故屡见报道,安全性问题成为阻碍锂离子电池在储能、动力电源产业大规模商业化应用的主要原因之一。传统的电池防护材料已经过时或逐渐被淘汰,很难适应目前热失控防火的需求。同时,热防护材料还需满足涂敷的厚度、耐温性能、防火时间、冷面温度等需求。膨胀型防火涂料能够保护电池壳体,阻滞热失控爆燃失火的快速蔓延。膨胀型防火涂料常用的有机阻燃体系p-c-n是以聚磷酸铵、季戊四醇、三聚氰胺组成,不具备主动灭火能力,而且耐水性能较差,在高湿热地区涂层易开裂,影响防火涂料稳定性。


技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种防火涂料及其制备方法,以解决现有技术中动力电池防火涂层吸湿性强、粘度小、防火防爆性能低等问题。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下方案:

3、本发明技术方案之一,一种防火涂料,按质量份数计,原料包括树脂0.1-30份、微胶囊化阻燃剂0-20份、改性纤维0-20份、空心微球0-20份、填充颗粒材料0.1-30份、阻燃剂0.1-50份和溶剂10-50份。

4、本发明技术方案之二,一种上述防火涂料的制备方法,按质量份数,将各原料混合均匀,得到所述防火涂料。

5、本发明技术方案之三,上述的防火涂料在锂离子动力电池中的应用。

6、本发明公开了以下技术效果:

7、本发明构建了一种新型的多核壳阻燃剂微胶囊(微胶囊化阻燃剂),与单独的阻燃剂相比,显著增加了高温条件下的炭层阻燃性能,同时,本发明防火涂层具有一定灭火能力,表现出更好的阻燃性、防水和稳定性。

8、本发明的防火涂层是为了防护动力电池热失控时爆燃。本发明采用具备良好阻燃性的微胶囊化阻燃剂、阻燃体系(阻燃剂)与成膜物(树脂)的协作配合从而使涂层具备防潮和高结合力等特性,克服了传统有机膨胀型防火涂料的耐水性和耐老化性差等缺陷。



技术特征:

1.一种防火涂料,其特征在于,按质量份数计,原料包括树脂0.1-30份、微胶囊化阻燃剂0-20份、改性纤维0-20份、空心微球0-20份、填充颗粒材料0.1-30份、阻燃剂0.1-50份和溶剂10-50份。

2.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述树脂为环氧树脂、无溶剂环氧树脂、不饱和树脂、改性氨基树脂、聚酰胺树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯、脲醛树脂、醇酸树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述微胶囊化阻燃剂的制备方法,包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述改性纤维为改性的硅酸铝纤维、玻璃纤维、石英纤维、莫来石纤维、氧化铝纤维或者玄武岩纤维中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述空心微球为陶瓷微球、玻璃微球、粉煤灰微珠、氧化锆微球、氧化硅微球中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述填充颗粒材料为玻璃粉、石墨粉、珍珠粉、贝壳粉、云母粉、氧化铝粉、氧化镁粉、纳米氧化钛粉、纳米氢氧化镁粉、蒙脱石、高岭土、膨润土、可膨胀石墨、纤维素、气凝胶粉中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述阻燃剂为季戊四醇磷酸、可膨胀石墨、三聚氰胺、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、硼酸锌、铝酸钴、淀粉、葡萄糖、三聚氰胺聚磷酸盐、磷酸二氢铝、磷酸氢二铵、聚磷酸铵、焦磷酸铵、正磷酸三聚氰胺、聚乙二醇、多聚磷酸、磷酸胍、脒基脲磷酸盐中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的防火涂料,其特征在于,所述溶剂为改性乳液、水性聚氨酯、甲醛、乙醇、原硅酸四乙酯、乙酸乙酯、硅丙乳液、纯丙乳液、苯丙乳液、高纯水、去离子水中的至少一种。

9.一种权利要求1-8任一项所述的防火涂料的制备方法,其特征在于,按质量份数,将各原料混合均匀,得到所述防火涂料。

10.如权利要求9所述的防火涂料在锂离子动力电池中的应用。


技术总结
本发明涉及新能源动力电池及涂料技术领域,特别是涉及一种防火涂料及其制备方法。按质量份数计,该防火涂料的原料包括树脂0.1‑30份、微胶囊化阻燃剂0‑20份、改性纤维0‑20份、空心微球0‑20份、填充颗粒材料0.1‑30份、阻燃剂0.1‑50份和溶剂10‑50份。本发明构建了一种新型的多核壳阻燃剂微胶囊(微胶囊化阻燃剂),与单独的阻燃剂相比,显著增加了高温条件下的炭层阻燃性能,同时,本发明防火涂层具有一定灭火能力,表现出更好的阻燃性、防水和稳定性。

技术研发人员:路林
受保护的技术使用者:沈阳盛科莱茵科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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