本發(fā)明屬于氫能電動(dòng)自行車，具體的涉及一種氫能動(dòng)力包內(nèi)部用結(jié)構(gòu)固定材料。

背景技術(shù)：

1、隨著全球?qū)Νh(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)以及能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新能源交通工具的發(fā)展成為了趨勢(shì)。氫能作為一種清潔、高效的能源形式，其在電動(dòng)自行車等小型交通工具上的應(yīng)用逐漸受到關(guān)注。氫能電動(dòng)自行車通過氫燃料電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，實(shí)現(xiàn)了零排放、低噪音的效果，具有顯著的環(huán)保優(yōu)勢(shì)。

2、然而，在實(shí)際應(yīng)用過程中，氫能動(dòng)力包內(nèi)各部件的安裝與固定成為了一個(gè)不可忽視的技術(shù)難題。傳統(tǒng)固定方式往往采用金屬螺絲或塑料卡扣等，這些方法存在一定的局限性，比如重量大、安裝復(fù)雜、耐久性差等問題，尤其是在面對(duì)震動(dòng)、溫度變化等惡劣使用條件時(shí)，容易導(dǎo)致動(dòng)力包內(nèi)部松動(dòng)甚至脫落，特別是由于氫能動(dòng)力包會(huì)產(chǎn)熱，其產(chǎn)生的大量熱量會(huì)導(dǎo)致固定氫能動(dòng)力包部件的材料產(chǎn)生一定形變，進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)力包發(fā)生脫落，給用戶帶來安全隱患。

3、此外，由于氫能動(dòng)力包內(nèi)部含有儲(chǔ)氫裝置，對(duì)固定材料的要求更為嚴(yán)格，不僅需要具備良好的機(jī)械性能，還必須有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、耐老化特性，以確保長期使用的可靠性和安全性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供了一種氫能動(dòng)力包內(nèi)部用結(jié)構(gòu)固定材料及其制備方法，解決了現(xiàn)目前動(dòng)力包內(nèi)導(dǎo)熱性差進(jìn)而導(dǎo)致動(dòng)力包內(nèi)各部件功率和使用壽命降低的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明目的通過下述技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種氫能動(dòng)力包內(nèi)部用結(jié)構(gòu)固定材料，包括如下原料：

4、聚醚多元醇27.25～34.75?wt%，?異氰酸酯27.25～34.75?wt%，擴(kuò)鏈劑0.25～1wt%，加速助劑0.5～3?wt%，導(dǎo)熱添加劑0.5～2?wt%，?聚丙烯酸鈉0.5～3?wt%，?氫氧化鈉1.5～2.5?wt%，納米氧化?鋁粉5～10?wt%，?沸石粉5～15?wt%，?聚乙烯醇1～4?wt%，?聚氧化丙烯二醇1～5?wt%。

5、本發(fā)明的原理如下：

6、聚醚多元醇：與異氰酸酯反應(yīng)，形成封閉的聚酯預(yù)聚體泡沫，從而提供結(jié)構(gòu)支撐和增強(qiáng)泡孔的穩(wěn)定性。

7、異氰酸酯：發(fā)泡劑，異氰酸酯的n=c=o中的c、n雙鍵斷裂,連接多元醇的活潑氫,形成聚合物預(yù)聚體。

8、擴(kuò)鏈劑：與聚氨酯反應(yīng)而使分子鏈擴(kuò)展、分子量增大，提高聚酯等產(chǎn)品的力學(xué)性能。

9、加速助劑：加快反應(yīng)速率，對(duì)發(fā)泡過程起有效控制作用，使分子鏈增長反應(yīng)與發(fā)泡之間建立良好平衡。

10、導(dǎo)熱添加劑：殼核結(jié)構(gòu)的復(fù)合物，一方面通過內(nèi)層物質(zhì)增加發(fā)泡劑的導(dǎo)熱效率，另一方面在外層包覆較薄的保護(hù)層，降低發(fā)泡膠的電導(dǎo)率，有利于促進(jìn)發(fā)泡膠在電路系統(tǒng)中的使用。

11、聚丙烯酸鈉：聚丙烯酸鈉的分子結(jié)構(gòu)中存在大量的羧基（–cooh）和羧酸鹽基（-coo-），能夠提高發(fā)泡劑的粘度，使泡沫更加細(xì)膩柔軟，不易破裂，并更容易在物體表面附著和擴(kuò)散，增加泡沫的穩(wěn)定性和保持性。

12、氫氧化鈉：催化劑，加速固化反應(yīng)，形成堅(jiān)固的泡沫結(jié)構(gòu)并促進(jìn)發(fā)泡膠中的交聯(lián)反應(yīng)，增加泡沫的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。另，通過調(diào)節(jié)ph值，氫氧化鈉能夠確保發(fā)泡膠在固化過程中保持均勻的泡沫結(jié)構(gòu)和良好的物理性能。此外，適量的氫氧化鈉能夠提高發(fā)泡膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，防止其在儲(chǔ)存過程中過早固化或變質(zhì)，確保使用效果和安全性。?

13、納米氧化鋁粉：硬度較高，可以增強(qiáng)材料的硬度、提高耐磨性、改善材料的物理性能，并增強(qiáng)材料的穩(wěn)定性。通過添加納米氧化鋁粉，對(duì)混合后發(fā)泡膠內(nèi)部張力起到調(diào)節(jié)作用，防止填料出現(xiàn)分層、下沉的現(xiàn)象，進(jìn)一步增加了發(fā)泡膠的稠度。

14、沸石粉：吸附發(fā)泡膠中的異味和有害物質(zhì)，如氨氮等，提高發(fā)泡膠的自身強(qiáng)度，同時(shí)增強(qiáng)其耐久性和體積穩(wěn)定性。此外，通過將鋁離子負(fù)載到沸石粉上，增加發(fā)泡膠的阻燃性。

15、聚乙烯醇：增加發(fā)泡膠的粘度和粘著力，使發(fā)泡膠更容易黏合物體，同時(shí)保證發(fā)泡膠在潮濕環(huán)境中的穩(wěn)定性。?

16、聚氧化丙烯二醇：改善發(fā)泡膠的物理性能，聚氧化丙烯二醇使發(fā)泡膠的泡沫均勻細(xì)膩，拉伸剪切強(qiáng)度較高。

17、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述擴(kuò)鏈劑為甘油、二甘醇、三甘醇、新戊二醇、1，4一丁二醇、1，6一己二醇、二乙氨基乙醇、乙二胺、n，n-二羥基(二異丙基)苯胺或氫醌-二(β-羥乙基)醚。

18、使用上述擴(kuò)鏈劑不僅能夠提高固定材料的強(qiáng)度、韌性、耐磨性等物理特性，還能夠擴(kuò)展多聚物鏈，提高固定材料的分子量，從而使固定材料的導(dǎo)熱性和延展性更好，而且使用擴(kuò)鏈劑能夠保持固定材料性能的同時(shí)還能夠減少高成本材料的用量，進(jìn)而起到減小成本的作用。

19、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述擴(kuò)鏈劑優(yōu)選為氫醌-二(β-羥乙基)醚。

20、氫醌-二(β-羥乙基)醚（hqee）作為擴(kuò)鏈劑能夠與異氰酸酯基團(tuán)（-nco）反應(yīng)，延長聚合物鏈，從而顯著提高聚合物的分子量。高分子量的聚合物通常具有更好的機(jī)械性能，如更高的強(qiáng)度和韌性；增加分子量后，聚合物的物理性能得到顯著提升，包括拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、耐磨性和耐化學(xué)品性等；相比于一些其他擴(kuò)鏈劑，hqee具有較低的揮發(fā)性和毒性，這使得它在使用過程中更為安全，對(duì)環(huán)境的影響也更小。

21、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述加速助劑為n-甲基嗎啉、n,n-二甲基環(huán)己胺、三乙胺、n,n-二甲基芐胺、三乙醇胺或n,n’-二甲基吡啶。

22、加速助劑能夠提高整體反應(yīng)速率，降低反應(yīng)溫度，促進(jìn)聚合物反應(yīng)的同時(shí)還能提高材料性能。

23、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述導(dǎo)熱添加劑包括外層和內(nèi)層，所述外層完全包覆于內(nèi)層，所述外層為氧化鋁（al2o3）或氧化銅（cuo），所述內(nèi)層包括還原石墨烯、石墨、鈣鈦礦氧化物、鈣鈦礦氧化物-石墨烯中至少一種。

24、其中外層為不導(dǎo)電的金屬氧化物，而內(nèi)層主要為導(dǎo)電物質(zhì)，其中，外層金屬氧化物主要起到導(dǎo)熱作用和降低復(fù)合物電導(dǎo)率的作用，氧化鋁和氧化銅具有較為有序的晶格，能夠起到較好的導(dǎo)熱作用；而內(nèi)部的導(dǎo)電物質(zhì)具有較好的導(dǎo)熱性能，能夠進(jìn)一步起到導(dǎo)熱作用。

25、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述內(nèi)層和外層組成核殼結(jié)構(gòu)的球體和/或管束結(jié)構(gòu)。

26、該球體結(jié)構(gòu)和管束結(jié)構(gòu)能夠增大導(dǎo)熱添加劑外部的比表面積，從而提高與動(dòng)力包的接觸面積，進(jìn)而提高導(dǎo)熱效果。

27、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述鈣鈦礦氧化物包括鎳酸鑭、鎳酸鈷鑭和鑭鍶鈷鐵中至少一種。

28、鎳酸鑭、鎳酸鈷鑭和鑭鍶鈷鐵都是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多種性能的金屬氧化物，其中鎳酸鑭、鎳酸鈷鑭都具有良好的熱穩(wěn)定性，不會(huì)因?yàn)閯?dòng)力包散發(fā)出的熱量較高而導(dǎo)致整體固定材料發(fā)生熱解反應(yīng)等；而鎳酸鑭、鑭鍶鈷鐵具有良好的熱電性，可以將動(dòng)力包散發(fā)出的部分熱量轉(zhuǎn)換為電能，從而給動(dòng)力包提供一定能源。

29、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述鎳酸鈷鑭的化學(xué)式為lanixcoyo3，其中0≤x≤0.5，0≤y≤1；所述鑭鍶鈷鐵的化學(xué)式為la0.6sr0.4co(1-y2)fey2o3，其中0≤y2≤1。

30、鎳酸鑭、鎳酸鈷鑭和鑭鍶鈷鐵都是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)和多種性能的金屬氧化物，其中鎳酸鑭、鎳酸鈷鑭都具有良好的熱穩(wěn)定性，不會(huì)因?yàn)槿剂想姵厣l(fā)出的熱量較高而導(dǎo)致整體固定材料發(fā)生熱解反應(yīng)等；而鎳酸鑭、鑭鍶鈷鐵具有良好的熱電性，可以將燃料電池散發(fā)出的部分熱量轉(zhuǎn)換為電能，從而給燃料電池提供一定能源。

31、該x、y、y2的取值能夠保證所制得的導(dǎo)熱固體材料具有優(yōu)良的導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能，且外部的氧化鋁和氧化銅由于其絕緣性質(zhì)，能夠避免內(nèi)部的導(dǎo)電材料影響冷卻液的導(dǎo)電性能，內(nèi)部的導(dǎo)電材料由于其導(dǎo)電性能，還能進(jìn)一步輔助導(dǎo)熱。

32、在一個(gè)實(shí)施方式中，所述鈣鈦礦氧化物的粒徑為20～150?nm。

33、該粒徑能保證整體固定材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的同時(shí)，且不容易發(fā)生析出。

34、第二方面，本發(fā)明還提供了一種氫能動(dòng)力包內(nèi)部用結(jié)構(gòu)固定材料的制備方法，包括如下步驟：將聚醚多元醇、異氰酸酯、擴(kuò)鏈劑、速助劑、導(dǎo)熱添加劑、聚丙烯酸鈉、氫氧化鈉、納米氧化鋁粉、沸石粉、聚乙烯醇、聚氧化丙烯二醇攪拌混勻，即制得所述氫能動(dòng)力包內(nèi)部用結(jié)構(gòu)固定材料。

35、通過常規(guī)方法即可制得，大大降低了制備難度以及操作人員的操作難度。

36、本發(fā)明的有益效果在于：

37、本發(fā)明提供了一種氫能電動(dòng)自行車動(dòng)力包用結(jié)構(gòu)固定材料，通過優(yōu)化組分比例和添加導(dǎo)熱添加劑，滿足了動(dòng)力包內(nèi)部固定部件的機(jī)械性能要求。同時(shí)，顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)的熱管理能力，有效降低了動(dòng)力包在工作過程中的溫度，延長了電池和電子元件的壽命。此外，該材料具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐候性，能夠在各種環(huán)境下保持優(yōu)異的性能，為氫能電動(dòng)自行車的動(dòng)力系統(tǒng)提供了可靠的保障。