[发明专利]聚氨酯—铅复合电池极板板栅及其制备方法

权利要求书

1.一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅，其特征在于：由一体成型的极耳和栅体组成，栅体是由两层铅板或铅合金板冲压形成的网格状结构，网格状结构由四条边棱、多个板棱及多个板栅空格组成，所述的两层铅板或铅合金板中间夹有间断的或连续的聚氨酯骨架材料层；

所述的聚氨酯骨架材料层为含有导电填料的聚氨酯层。

2.根据权利要求1所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅，其特征在于：所述的聚氨酯骨架材料层位于板棱与板棱之间以及边棱与边棱之间。

3.根据权利要求1所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅，其特征在于：所述的板栅空格为圆形、矩形、菱形或其它任意形状；

所述的聚氨酯骨架材料层与两层铅板或铅合金板之间通过胶粘剂层粘合；

所述的铅板或铅合金板厚度为0.05-5mm。

4.权利要求1所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅的制备方法，其特征在于包括下述操作步骤：

(1)铅金属或铅合金板表面处理剂的配制：

将5～50重量份的碳酸钠、5～50重量份的铬酸钠以及1～50重量份的氢氧化钠加入到10～85重量份的水中，搅拌溶解得到表面处理剂；

(2)铅金属或铅合金板表面处理：

将铅金属或铅合金板表面进行脱脂，然后用砂纸打磨粗化，然后将铅金属或铅合金板浸渍或喷涂或刷涂步骤(1)配制的表面处理剂，静置1～6小时；

(3)异氰酸酯体系聚氨酯预聚体的制备：

将重量百分比30～70％的异氰酸酯与重量百分比30～70％的低聚物多元醇在40～80℃下混合，在50～120℃下反应6～12小时得到异氰酸酯体系聚氨酯预聚体；

所述的低聚物多元醇数均分子量在400～8000之间；

(4)导电填料的制备：

100重量份的导电粉末加热活化后，加入50～60重量份的多异氰酸酯和150～250重量份的无水甲苯，在80±2℃下反应1～2小时，然后在220～240℃温度下真空下干燥4～6小时，同时脱甲苯，再冷却，粉碎即得到多异氰酸酯改性的导电填料；

(5)聚氨酯骨架材料预聚体的制备：

将1～7重量份的步骤(4)制备的导电填料加入到100重量份的步骤(3)得到的异氰酸酯体系聚氨酯预聚体中，得到聚氨酯骨架材料预聚体；

(6)浇注或辊涂：

将步骤(5)得到的聚氨酯骨架材料预聚体与扩链剂混合均匀得到聚氨酯骨架材料，将聚氨酯骨架材料浇注或辊涂于步骤(2)表面处理后的铅金属或铅合金板的一面，然后将两块铅金属或铅合金板浇注或辊涂有聚氨酯骨架材料的一面合模，在110～130℃处理12～24小时，然后冲压，再加工出孔洞，即制得聚氨酯-铅复合电池极板板栅；

所述的扩链剂为低分子量二元醇和/或低分子量二元胺，扩链系数为0.6～1.2。

5.根据权利要求4所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述的脱脂采用丙酮和/或三氯乙烯。

6.根据权利要求4所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅的制备方法，其特征在于：步骤(2)所述的铅金属或铅合金板表面处理后均匀喷涂或刷涂聚氨酯胶粘剂，静置0.5～3小时；

所述的聚氨酯胶粘剂制备方法如下：

将重量百分比40～80％的聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇，与重量百分比20～60％的纯二苯基甲烷二异氰酸酯混合合成异氰酸根重量百分比为7～8％的聚氨酯预聚体，然后用乙酸乙酯稀释至聚氨酯预聚体质量浓度为40～60％，用扩链剂进行扩链得到聚氨酯胶粘剂；

所述的聚四氢呋喃二醇或聚己内酯二醇的平均官能度为1.8～2.2，数均分子量为1000～2000；

所述的扩链剂为1，4-丁二醇、三乙醇胺和三羟甲基丙烷中的一种以上，扩链系数为0.9～1.0。

7.根据权利要求4所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述的异氰酸酯为对苯二异氰酸酯时，低聚物多元醇为聚四氢呋喃-己内酯-聚醚酯；

所述的异氰酸酯为萘-1，5-二异氰酸酯时，低聚物多元醇为端羟基聚丁二烯、端羟基丁苯液体橡胶和端羟基聚丁二烯丙烯腈中的一种以上。

8.根据权利要求4所述的一种聚氨酯-铅复合电池极板板栅的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述的导电粉末为导电炭黑和/或导电金属粉末。