CN110628160A - 一种高阻燃性dcpc复合材料及应用 - Google Patents

一种高阻燃性dcpc复合材料及应用 Download PDF

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陈吉清
程仁杰
周云郊
兰凤崇
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    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
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Abstract

本发明属于复合材料领域，公开了一种高阻燃性DCPC复合材料及应用。所述高阻燃性DCPC复合材料由原料A料和B料按质量比A:B＝0.6～1.6的比例混合制成，其中，A料包括如下重量份配比的组分：DCPD82～93份、催化剂1～6份、稳定剂0.3～4份、添加剂1～10份；B料包括如下重量份配比的组分：DCPD82～93份、活化剂2～4份、调节剂9～12份。将A料和B料按质量比配好后混合，然后充入模具中，固化定型后脱模，得到车用动力电池内部模组保持架。本发明所提供的DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架，具有耐热、耐酸碱、耐磨、质量轻等优良性能，并且具有良好的绝缘性和阻燃性，成本低廉。

Description

一种高阻燃性DCPC复合材料及应用
技术领域
本发明属于复合材料领域，具体涉及一种高阻燃性DCPC复合材料及应用。
背景技术
随着全球能源危机和环境污染的日益严重，迫使人类对汽车工业的发展采取新的措施，电动汽车是世界公认的解决方案。电动汽车动力电池箱作为电动汽车所载有的动力源是电动汽车的关键部件，其性能的优劣将对电动汽车的应用前景产生重大影响。经历了多年的发展，现在车用动力电池的种类也非常多，对车用动力电池的部件也有不同的要求，车用动力电池的内部模组保持架刚开始主要是以PP塑料为主的，优点是轻便，成本低，但其强度、导热性和阻燃性能不佳。随着锂离子动力电池的普及以及电池比能量的大幅提升，要求电池内部模组保持架的散热性、强度、绝缘性、耐腐蚀性和阻燃性都要好，选材上就开始朝金属材质上发展，主要就是运用3003铝合金。目前电动汽车的锂离子电池普遍使用铝合金来制作内部模组保持架和整个电池箱外壳，但是金属材质仍然存在明显缺点，生产成本较高，重量较重，强度和抗疲劳性不足。
DCPD即双环戊二烯(Dicyclopentadiene)的简称，分子式为C10H12，分子量132，熔点32℃，沸点170℃，常温下为无色或淡黄色液体。DCPD具有优良的物理性能，是一种优良的工程塑料，目前在汽车工业中已经广泛用于生产汽车保险杠、阻流板、仪表盘箱、行李厢盖、灯座等。但是没有人将该材料应用于车用动力电池内部模组保持架。
发明内容
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种高阻燃性DCPC复合材料。
本发明的另一目的在于提供上述高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用。
本发明目的通过以下技术方案实现：
一种高阻燃性DCPC复合材料，由原料A料和B料按质量比A:B＝0.6～1.6的比例混合制成，其中，
A料包括如下重量份配比的组分：DCPD 82～93份、催化剂1～6份、稳定剂0.3～4份、添加剂1～10份；
B料包括如下重量份配比的组分：DCPD 82～93份、活化剂2～4份、调节剂9～12份。
进一步地，所述高阻燃性DCPC复合材料由A料和B料按质量比A:B＝0.8～1.3的比例混合制成。
进一步地，所述高阻燃性DCPC复合材料由A料和B料按质量比A:B＝l的比例混合制成。
进一步地，所述催化剂为钨系催化剂或亚锰酸锂。
进一步地，所述钨系催化剂选自六氯化钨或单质钨。
进一步地，所述稳定剂为烯土稳定剂。
进一步地，所述添加剂为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种。
进一步地，所述活化剂为烷基铝、甲苯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。
进一步地，所述调节剂为二苯甲酮、石油醚中的至少一种。
上述高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，所述应用步骤为：
将A料和B料按质量比配好后混合，然后充入车用动力电池内部模组保持架模具中，固化定型后脱模，得到车用动力电池内部模组保持架。
进一步地，所述A料和B料混合的料温为20±2℃，混合时间为5±2秒。
进一步地，所述充入模具中阴模温度为70±3℃，阳模温度为50±3℃，材料的注射压力为50±5bar，充模时间为10±2秒。
进一步地，所述固化定型是指充模后保持27秒持续稳定的压力以使制件固化定型。
进一步地，所述脱模后进一步对制件中存在的毛边等进行修饰。
本发明原理为：A、B料中的DCPD在催化剂的催化下，使原料发生聚合反应，通过开环易位聚合得到聚双环戊二烯；加入添加剂如玻璃纤维、碳纤维等改变聚合材料的性能，增加材料的强度和阻燃性；加入稳定剂保持化学平衡，降低成品的表面张力，防止高聚物成品的分解、老化；加入活化剂增加反应物质的活化作用，促进高分子聚合物中分子之间的聚合或缩聚；加入调节剂控制聚合反应中调节相对分子质量大小，防止聚合物凝胶化。本发明通过将A料和B料按比例混合：其一是从材料性能角度考虑，A、B料的各自的预配比混合过程也是成品具有最终优良性能的重要步骤；其二是从工艺和设备方面考虑，通过直接添加预混合的A、B料能够更加容易和精确的控制质量比例，更加利于批量生产。
相对于现有技术，本发明具有如下优点及有益效果：
本发明所提供的DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架，具有耐热、耐酸碱、耐磨、质量轻等优良性能，并且具有良好的绝缘性和阻燃性，成本低廉。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的原料重量配比如下：
A料 DCPD 83份 六氯化钨4份 烯土稳定剂2份 玻璃纤维4份
B料 DCPD 83份 三乙基铝2份 二苯甲酮9份
DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的制备：
1混料：将A,B料按质量比配好，并控制料温为20±2℃，控制A,B料的流量比为1:1，混合时间为5±2秒。
2充模：控制并保持模具中阴模温度为70±3℃，阳模温度为50±3℃，充模时保持材料的注射压力为50±5bar，充模时间为10±2秒。
3固化定型：充模后保持27秒持续稳定的压力以使制件固化定型。
4脱模：压力卸载，模具分开，制件从模具中脱出。
5修剪：对制件中存在的毛边等进行修饰。
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的各项性能测试方法及结果如下：
实施例2
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的原料重量配比如下：
A料 DCPD 86份 单质钨5份 烯土稳定剂2份 玻璃纤维5份
B料 DCPD 86份 三乙基铝3份 二苯甲酮10份
DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的制备：
1混料：将A,B料按质量比配好，并控制料温为20±2℃，控制A,B料的流量比为1:1.2，混合时间为5±2秒。
2充模：控制并保持模具中阴模温度为70±3℃，阳模温度为50±3℃，充模时保持材料的注射压力为50±5bar，充模时间为10±2秒。
3固化定型：充模后保持27秒持续稳定的压力以使制件固化定型。
4脱模：压力卸载，模具分开，制件从模具中脱出。
5修剪：对制件中存在的毛边等进行修饰。
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的各项性能测试方法及结果如下：
实施例3
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的原料重量配比如下：
A料 DCPD 92份 亚锰酸锂5份 烯土稳定剂1份 玻璃纤维7份
B料 DCPD 92份 三乙基铝4份 二苯甲酮9份
DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的制备：
1混料：将A,B料按质量比配好，并控制料温为20±2℃，控制A,B料的流量比为1:1.1，混合时间为5±2秒。
2充模：控制并保持模具中阴模温度为70±3℃，阳模温度为50±3℃，充模时保持材料的注射压力为50±5bar，充模时间为10±2秒。
3固化定型：充模后保持27秒持续稳定的压力以使制件固化定型。
4脱模：压力卸载，模具分开，制件从模具中脱出。
5修剪：对制件中存在的毛边等进行修饰。
本实施例DCPD复合材料车用动力电池内部模组保持架的各项性能测试方法及结果如下：
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高阻燃性DCPC复合材料，其特征在于：由原料A料和B料按质量比A:B＝0.6～1.6的比例混合制成，其中，
A料包括如下重量份配比的组分：DCPD 82～93份、催化剂1～6份、稳定剂0.3～4份、添加剂1～10份；
B料包括如下重量份配比的组分：DCPD 82～93份、活化剂2～4份、调节剂9～12份。
2.根据权利要求1所述的一种高阻燃性DCPC复合材料，其特征在于：所述高阻燃性DCPC复合材料由A料和B料按质量比A:B＝0.8～1.3的比例混合制成。
3.根据权利要求1所述的一种高阻燃性DCPC复合材料，其特征在于：所述高阻燃性DCPC复合材料由A料和B料按质量比A:B＝l的比例混合制成。
4.根据权利要求1所述的一种高阻燃性DCPC复合材料，其特征在于：所述催化剂为钨系催化剂或亚锰酸锂；所述稳定剂为烯土稳定剂；所述添加剂为玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维中的至少一种；所述活化剂为烷基铝、甲苯、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种；所述调节剂为二苯甲酮、石油醚中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的一种高阻燃性DCPC复合材料，其特征在于：所述钨系催化剂选自六氯化钨或单质钨。
6.权利要求1～5任一项所述的一种高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，其特征在于所述应用步骤为：
将A料和B料按质量比配好后混合，然后充入车用动力电池内部模组保持架模具中，固化定型后脱模，得到车用动力电池内部模组保持架。
7.根据权利要求6所述的一种高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，其特征在于：所述A料和B料混合的料温为20±2℃，混合时间为5±2秒。
8.根据权利要求6所述的一种高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，其特征在于：所述充入模具中阴模温度为70±3℃，阳模温度为50±3℃，材料的注射压力为50±5bar，充模时间为10±2秒。
9.根据权利要求6所述的一种高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，其特征在于：所述固化定型是指充模后保持27秒持续稳定的压力以使制件固化定型。
10.根据权利要求6所述的一种高阻燃性DCPC复合材料在制备车用动力电池内部模组保持架中的应用，其特征在于：所述脱模后进一步对制件中存在的毛边等进行修饰。
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