本發(fā)明涉及一種新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片的制作工藝，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，全球的能源與環(huán)境問題嚴(yán)重，新能源的開發(fā)與利用受到越來越多的關(guān)注，新能源領(lǐng)域中近些年最受關(guān)注的是新能源電動(dòng)汽車，各大車企紛紛投巨資發(fā)展新能源電動(dòng)汽車。車載能源系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的三大核心技術(shù)之一，相當(dāng)于傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是電動(dòng)汽車唯一的動(dòng)力來源，也是電動(dòng)汽車的心臟。它在電動(dòng)汽車整車成本中所占比例為1/3。
目前，新能源電動(dòng)汽車的動(dòng)力源均選擇鋰離子電池，作為車用動(dòng)力源的鋰離子電池仍存在很多安全隱患，尤其是電池在濫用條件下(過充、釘扎、擠壓、短路等)的安全問題成為鋰離子電池是否能在電動(dòng)車輛上廣泛應(yīng)用的瓶頸問題。
濫用條件(過充、內(nèi)外短路、熱爐)加速了鋰離子電池內(nèi)部熱量產(chǎn)生，熱量產(chǎn)生的速度隨溫度的增加以指數(shù)函數(shù)上升，而傳熱速度隨著溫度的增加呈線性增長(zhǎng)。熱傳輸?shù)臏笤斐呻姵貎?nèi)部熱量的快速積累，最終導(dǎo)致熱失控。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足，提供一種設(shè)計(jì)合理，操作方便的新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片的制作工藝。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片主要成分是成瓷填料和陶瓷化聚合物；所述成瓷填料包含云母、硅灰石和粘土所述陶瓷化聚合物包含玻璃粉、氧化硼和硼酸鋅等助熔劑。
一種新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片的制作工藝包含以下步驟：
1、混煉
1.1、開煉機(jī)混煉：加料和操作順序：生膠(包輥)—→補(bǔ)強(qiáng)填充劑—→結(jié)構(gòu)控制劑—→耐熱助劑—→著色劑等—→薄通5次—→下料，烘箱熱處理—→返煉—→硫化劑—→薄通—→停放過夜—→返煉—→出片；
1.2、密煉機(jī)混煉：用試驗(yàn)室2l密煉機(jī)的混煉時(shí)間為6～16分鐘，采用
1.3、膠料停放和返煉：硅橡膠膠料混煉結(jié)束后，應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間的停放(一般以不少于24小時(shí)為宜)，使各種配合劑(特別是結(jié)構(gòu)控制劑)能與生膠充分起作用；經(jīng)停放后，膠料變硬，可塑性降低，使用前必須進(jìn)行返煉；返煉采用開煉機(jī)，開始時(shí)輥距較大(3～5mm)，此時(shí)膠料較硬，表面是皺紋狀，包在前輥(慢輥)上；隨著返煉時(shí)間的延長(zhǎng)，膠料逐漸變軟；慢慢縮小輥距(0.25～0.5mm)，很快膠料即包在后輥(快輥)上；待膠料充分柔軟，表面光滑平整后，即可下料出片；
2、壓出
增加或降低引出速度會(huì)改變未硫化壓出制品的伸長(zhǎng)率，從而使其尺寸稍加改變，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，膠管比其口型尺寸膨脹約3％，而很軟的膠料膨脹率比較大，硬度較高的膠料則比較小，當(dāng)壓出其它形狀制品時(shí)，口型的型孔很少與壓出制品的橫斷面相同，這是由于流動(dòng)膠料在不同點(diǎn)上的不同摩擦力起作用所致，因此對(duì)某一口型，一定要經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn)，這樣才能得到所需形狀的產(chǎn)品；
3、壓延
硅橡膠的壓延機(jī)一般采用立式三輥壓延機(jī)，用于生產(chǎn)膠片時(shí)，中輥是固定的，中輥轉(zhuǎn)速比上輥快，速比為1.1～1.4：1，下輥的轉(zhuǎn)速和中輥相比當(dāng)壓延機(jī)開動(dòng)時(shí)，上輥溫度為50℃，中輥應(yīng)保持為室溫，下輥用冷卻水冷卻，壓延速度不宜過快，一般為60～300cm/min，先以低速調(diào)整(30～60cm/min)輥距(中、下輥)，以保證一定的壓延厚度，然后再提高至正常速度(150～300cm/min)進(jìn)行連續(xù)操作，墊布(常采用聚酯薄膜)在中、下輟之間通過，在中、下輥間應(yīng)保持少量積膠，以便使整布與膠料緊密貼合，壓延后將膠片卷輥扎緊，并送進(jìn)烘箱或硫化罐中硫化；
4、涂膠
4.1、膠漿制備：供制膠漿用的硅橡膠膠料，其硫化劑多采用硫化劑bp(過氧化二苯甲酰)，這是由于硫化劑bp在室溫下不易揮發(fā)，且與織物有較好的粘合性的緣故，用量比一般模型制品稍多，補(bǔ)強(qiáng)填充劑若采用氣相白炭黑，用量不宜超過40份，井應(yīng)適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)控制劑的用量，溶劑應(yīng)采用揮發(fā)性的，如甲苯、二甲苯等；
4.2、織物預(yù)處理：硅橡膠涂膠用的底層織物，一段使用玻璃布、尼龍和聚酯等；
4.3、涂膠：織物經(jīng)預(yù)處理后，還要進(jìn)行表面膠粘劑處理，然后才可涂膠，膠粘劑是一種由烷氧基硅烷、硼酸酯、硫化劑和溶劑(乙酸乙酯或乙醇)組成的溶液。
作為優(yōu)選，所述步驟2.3中所述硅橡膠壓出半成品柔軟而易變形，因此通常必須立即進(jìn)行硫化，最常用的方法是熱空氣連續(xù)硫化；電線、電纜工業(yè)通常用高壓蒸氣連續(xù)硫化，如在壓出后不能連續(xù)硫化，為防止變形，壓出后應(yīng)立即用圓盤、圓鼓或輸送帶接取，用滑石粉隔離以免相互粘結(jié)，如發(fā)現(xiàn)膠料過軟而不適于莊出時(shí)，可將膠料再混入3～5份氣相白炭黑。
作為優(yōu)選，所述步驟1.1中如單用沉淀白炭黑或弱補(bǔ)強(qiáng)性填充劑(二氧化鈦、氧化鋅等)時(shí)，膠料中可不必加入結(jié)構(gòu)控制劑。應(yīng)緩慢加入填料，以防止填料和生膠所形成的球狀體浮在堆積膠的頂上導(dǎo)致分散不均。如果要加入大量的填料，最好是分兩次或三次加入，并在其間劃刀，保證良好的分散。發(fā)現(xiàn)橡膠有顆?；内厔?shì)，可收緊輥距以改進(jìn)混煉。落到接料盤上的膠粒應(yīng)當(dāng)用刷子清掃并收集起來，立即返回?zé)捘z機(jī)的輥筒上，否則所煉膠料中含有膠疙瘩而導(dǎo)致產(chǎn)品外觀不良。增量性填料應(yīng)當(dāng)在補(bǔ)強(qiáng)性填料加完之后加入，可采用較寬的輥距。
作為優(yōu)選，所述步驟1.1中裝膠容量(混煉膠)：
作為優(yōu)選，所述步驟1.3中返煉溫度一般控制為室溫。如膠科長(zhǎng)期存放(一個(gè)月以上)而出現(xiàn)膠料發(fā)粘變軟，表面產(chǎn)生皺紋等現(xiàn)象時(shí)，可再加入5～10份左右的氣相白炭黑，以改進(jìn)膠料工藝性能，并保證硫化膠質(zhì)量。
作為優(yōu)選，所述步驟3中用于壓延的膠料必須正確控制其返煉程度，最好在煉膠機(jī)上先不要充分返煉，以期在壓延過程中獲得足夠的返煉，這樣可以避免膠料在壓延過程中因返煉過度而粘輥。膠料配方對(duì)壓延也有一定的影響，采用補(bǔ)強(qiáng)性填充劑的膠料壓延工藝性能較好。
采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明有益效果為：本發(fā)明所述的一種新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片，它是一種新型防火材料，是在聚合物基體中添加一定比例的成瓷填料和助熔劑制得的復(fù)合材料，其在常溫下能夠保持良好的彈性和力學(xué)性能，當(dāng)遇到明火或處于高溫環(huán)境時(shí)，這種復(fù)合材料能轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂凶灾涡缘奶沾审w，從而阻止火焰向材料內(nèi)部蔓延，達(dá)到防火目的，它的制作工藝設(shè)計(jì)合理，操作方便，靈活性好，穩(wěn)定性高，適合批量生產(chǎn)。
具體實(shí)施方式
本具體實(shí)施方式一種新型電池安全導(dǎo)熱隔熱片的制作工藝包含以下步驟：
1、混煉
1.1、開煉機(jī)混煉：加料和操作順序：生膠(包輥)—→補(bǔ)強(qiáng)填充劑—→結(jié)構(gòu)控制劑—→耐熱助劑—→著色劑等—→薄通5次—→下料，烘箱熱處理—→返煉—→硫化劑—→薄通—→停放過夜—→返煉—→出片；
硅橡膠在加入煉膠機(jī)時(shí)包慢輥(前輥)，混煉時(shí)則很快包快輥(后輥)，煉膠時(shí)必須能兩面操作；由于硅橡膠膠料比較軟，混煉時(shí)可用普通賦子刀操作，薄通時(shí)不能象普通橡膠那樣拉下薄片，而采用鋼、尼龍或耐磨塑料刮刀刮下；為便于清理和防止?jié)櫥吐┤肽z內(nèi)，應(yīng)采用活動(dòng)擋板；氣相白炭黑易飛揚(yáng)，對(duì)人體有害，應(yīng)采取相應(yīng)的勞動(dòng)保護(hù)措施；如在混煉時(shí)直接使用粉狀過氧化物，必須采取防爆措施，最好使用膏狀過氧化物；
1.2、密煉機(jī)混煉：用試驗(yàn)室2l密煉機(jī)的混煉時(shí)間為6～16分鐘，采用
1.3、膠料停放和返煉：硅橡膠膠料混煉結(jié)束后，應(yīng)經(jīng)過一段時(shí)間的停放(一般以不少于24小時(shí)為宜)，使各種配合劑(特別是結(jié)構(gòu)控制劑)能與生膠充分起作用；經(jīng)停放后，膠料變硬，可塑性降低，使用前必須進(jìn)行返煉；返煉采用開煉機(jī)，開始時(shí)輥距較大(3～5mm)，此時(shí)膠料較硬，表面是皺紋狀，包在前輥(慢輥)上；隨著返煉時(shí)間的延長(zhǎng)，膠料逐漸變軟；慢慢縮小輥距(0.25～0.5mm)，很快膠料即包在后輥(快輥)上；待膠料充分柔軟，表面光滑平整后，即可下料出片；
2、壓出
壓出機(jī)一般是用
3、壓延
硅橡膠的壓延機(jī)一般采用立式三輥壓延機(jī)，用于生產(chǎn)膠片時(shí)，中輥是固定的，中輥轉(zhuǎn)速比上輥快，速比為1.1～1.4：1，下輥的轉(zhuǎn)速和中輥相比當(dāng)壓延機(jī)開動(dòng)時(shí)，上輥溫度為50℃，中輥應(yīng)保持為室溫，下輥用冷卻水冷卻，壓延速度不宜過快，一般為60～300cm/min，先以低速調(diào)整(30～60cm/min)輥距(中、下輥)，以保證一定的壓延厚度，然后再提高至正常速度(150～300cm/min)進(jìn)行連續(xù)操作，墊布(常采用聚酯薄膜)在中、下輟之間通過，在中、下輥間應(yīng)保持少量積膠，以便使整布與膠料緊密貼合，壓延后將膠片卷輥扎緊，并送進(jìn)烘箱或硫化罐中硫化，卷取輥的芯軸應(yīng)當(dāng)是空心金屬管子，膠卷厚度不能超過12cm，否則不能獲得充分硫化；
一般出片利用中、上輥即可，輥溫為常溫，在后延機(jī)上直接制成硫化的膠片或薄膠板，此時(shí)輥溫為：上輥60～90℃，中輥50～80℃，下輥110～120℃，膠料經(jīng)上、中輥除去氣泡，獲得所需規(guī)格并預(yù)熱，然后由中輥轉(zhuǎn)移至下輥進(jìn)行一段硫化即可卷??；
當(dāng)三輥壓延機(jī)用于硅橡膠貼膠和擦膠時(shí)，織物則代替了墊布(聚酯薄膜)在中輥和下輥之間通過；三輥壓延機(jī)只適用于單面復(fù)膠，如果必須兩面復(fù)膠，在長(zhǎng)期生產(chǎn)的情況下應(yīng)采用四輥壓延機(jī)；
4、涂膠
4.1、膠漿制備：供制膠漿用的硅橡膠膠料，其硫化劑多采用硫化劑bp(過氧化二苯甲酰)，這是由于硫化劑bp在室溫下不易揮發(fā)，且與織物有較好的粘合性的緣故，用量比一般模型制品稍多，補(bǔ)強(qiáng)填充劑若采用氣相白炭黑，用量不宜超過40份，井應(yīng)適當(dāng)增加結(jié)構(gòu)控制劑的用量，溶劑應(yīng)采用揮發(fā)性的，如甲苯、二甲苯等；
4.2、織物預(yù)處理：硅橡膠涂膠用的底層織物，一段使用玻璃布、尼龍和聚酯等；
玻璃纖維在拉絲過程中表面涂有石蠟潤(rùn)滑劑(占織物重量的0.2～0.5％)，在硫化溫度不易揮發(fā)，影響膠料與織物的結(jié)合，必須在涂膠前進(jìn)行脫除，工業(yè)上常采用加熱法脫除潤(rùn)滑劑，加熱法又分低溫處理和高溫處理，前者是將玻璃布在200～300℃的溫度下，連續(xù)熱烘20～30分鐘，或等速通過熱至275～325℃的熱輥筒，使?jié)櫥瑒┦軣岱纸夂蛽]發(fā)逸出；后者是將玻璃布在500℃的溫度下烘2～4小時(shí)，或以2～6m/min的速度通過熱至600℃的烘爐，脫除潤(rùn)滑劑，低溫處理玻璃布強(qiáng)度損失較小(下降15～25％)，但潤(rùn)滑劑難以除凈(含量降至0.2～0.5％左右)；高溫處理強(qiáng)度損失較大(下降30～70％)，但潤(rùn)滑劑含量能脫除至0.2％以下，為減少強(qiáng)度損失，一般采用低溫處理；
尼龍的熱變形較大，影響橡膠和織物的結(jié)合，為此在涂膠前需進(jìn)行熱定型，即將織物在一定牽伸下，進(jìn)行短時(shí)間的熱處理，處理溫度為170～175℃，聚酯和尼龍一樣，也需進(jìn)行熱定型處理，處理溫度為215～220℃，不同點(diǎn)是聚酯還要進(jìn)行表面化學(xué)處理，即用25％的氫氧化鈉水溶液在常溫下浸漬6小時(shí)，使其表面便于和膠料粘合；
4.3、涂膠：織物經(jīng)預(yù)處理后，還要進(jìn)行表面膠粘劑處理，然后才可涂膠，膠粘劑是一種由烷氧基硅烷、硼酸酯、硫化劑和溶劑(乙酸乙酯或乙醇)組成的溶液
混煉膠經(jīng)充分返煉后下薄片，然后剪成小塊，置于溶劑中浸泡過夜，采用攪拌機(jī)或混合器進(jìn)行攪拌，制成濃度為15～25％(固體含量)的膠漿，膠漿制成后應(yīng)保存在40℃以下的環(huán)境中。
其中，所述步驟1中輥開煉機(jī)輥筒速比為1.2～1.4:為宜，快輥在后，較高的速比導(dǎo)致較快的混煉，低速比則可使膠片光滑。輥筒必須通有冷卻水，混煉溫度宜在40℃以下，以防止焦燒或硫化劑的揮發(fā)損失?；鞜挄r(shí)開始輥距較小(1～5mm)，然后逐步放大。所述步驟2.3中所述硅橡膠壓出半成品柔軟而易變形，因此通常必須立即進(jìn)行硫化，最常用的方法是熱空氣連續(xù)硫化；電線、電纜工業(yè)通常用高壓蒸氣連續(xù)硫化，如在壓出后不能連續(xù)硫化，為防止變形，壓出后應(yīng)立即用圓盤、圓鼓或輸送帶接取，用滑石粉隔離以免相互粘結(jié)，如發(fā)現(xiàn)膠料過軟而不適于莊出時(shí)，可將膠料再混入3～5份氣相白炭黑；所述步驟1.1中如單用沉淀白炭黑或弱補(bǔ)強(qiáng)性填充劑(二氧化鈦、氧化鋅等)時(shí)，膠料中可不必加入結(jié)構(gòu)控制劑。應(yīng)緩慢加入填料，以防止填料和生膠所形成的球狀體浮在堆積膠的頂上導(dǎo)致分散不均。如果要加入大量的填料，最好是分兩次或三次加入，并在其間劃刀，保證良好的分散。發(fā)現(xiàn)橡膠有顆?；内厔?shì)，可收緊輥距以改進(jìn)混煉。落到接料盤上的膠粒應(yīng)當(dāng)用刷子清掃并收集起來，立即返回?zé)捘z機(jī)的輥筒上，否則所煉膠料中含有膠疙瘩而導(dǎo)致產(chǎn)品外觀不良。增量性填料應(yīng)當(dāng)在補(bǔ)強(qiáng)性填料加完之后加入，可采用較寬的輥距。所述步驟1.1中裝膠容量(混煉膠)：
以上所述，僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，只要不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。