[发明专利]一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳及其制备方法

说明书

本发明涉及电池材料领域，公开了一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳及其制备方法，该耐腐蚀铅蓄电池塑壳包括以下重量份数的组成：ABS树脂70~90份、环氧树脂15~20份、氢化丁腈橡胶10~15份、改性竹纤维10~20份、白炭黑10~20份、氯化聚乙烯6~10份、硬脂酸5~8份、抗氧化剂3~5份、稳定剂4~9份。本发明采用氧化石墨烯增强改性的竹纤维和白炭黑一同作为填料制备铅蓄电池塑壳，白炭黑和改性竹纤维与环氧树脂能够形成复杂的三维网络结构，制备的铅酸蓄电池塑壳具有良好的耐腐蚀性和强度，且制备工艺简单，适合大规模生产。

技术领域

本发明涉及电池材料领域，尤其涉及一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳及其制备方法。

背景技术

铅蓄电池塑壳作为铅蓄电池盛放电解液和极板组的重要部件，要求其具有较好的耐化学腐蚀性能、较高的稳定性、高强度和良好的机械加工性能。现有技术中，铅酸蓄电池塑壳常采用ABS树脂作为原料，经注塑制得铅酸蓄电池塑壳，但ABS树脂耐溶剂性、耐候性能、化学稳定性等性能较差，难以满足当下铅酸蓄电池制造的相关要求。

中国专利申请公开号为CN101235184B的专利，公开了一种铅酸蓄电池外壳专用阻燃ABS材料。该铅酸蓄电池外壳专用阻燃ABS材料除ABS外还包括：阻燃剂、协效剂、阻燃助剂、增韧剂、相容剂、加工助剂组成。阻燃剂和耐热剂加入到ABS材料内后，虽然提高了蓄电池的阻燃性和热稳定性，但未能解决ABS材料的耐溶剂性差的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳及其制备方法。本发明的耐腐蚀铅蓄电池塑壳耐腐蚀性、热稳定性、抗氧化性好，强度高，制备工艺简单。

本发明的具体技术方案为：一种耐腐蚀铅蓄电池塑壳，包括以下重量份数的组成：ABS树脂70～90份、环氧树脂15～20份、氢化丁腈橡胶10～15份、改性竹纤维10～20份、白炭黑10～20份、氯化聚乙烯6～10份、硬脂酸5～8份、抗氧化剂3～5份、稳定剂4～9份。

ABS材料是丙烯腈、1，3-丁二烯、苯乙烯三种单体的接枝共聚物，是一种强度高、韧性好、易于加工成型的热塑型高分子材料结构。然而，ABS材料的耐溶剂性差，同时其机械性能也较差，经过一段时间使用后常会出现性能的大幅滑坡，需要在制备过程中添加填料增加其耐溶剂性和机械性能。本发明将改性竹纤维和白炭黑配合作为ABS树脂的添加剂，来增加产品的耐腐蚀性和机械强度。环氧树脂具有防腐蚀性好、抗水、抗渗漏好、强度高等特点，将环氧树脂填充到ABS树脂中能改善ABS树脂的耐腐蚀性能和强度。氢化丁腈橡胶具有良好的耐热性、耐化学腐蚀，同时具有高强度，高撕裂性能、耐磨性能优异等特点，将氢化丁腈橡胶填充到ABS树脂中，能改善ABS树脂的低温冲击性能和耐腐蚀性能。

将改性的竹纤维作为ABS树脂的填料能进一步增强ABS树脂的强度和耐腐蚀性。单纯添加竹纤维时，由于竹纤维与ABS基质的相容性差，竹纤维在基质中的分散性差，无法发挥其增强效果，需要对竹纤维进行改性处理。改性后的竹纤维与ABS基体的相容性增加，有利于竹纤维在基质中的分散。同时，改性后的竹纤维的表面的羟基、羧基等基团的数量增加，有利于和其他的物质交联。白炭黑表面也具有羟基基团。将改性竹纤维和白炭黑一同作为ABS基体的填料时，改性竹纤维表面的羟基和羧基可以与白炭黑表面的羟基结合形成复杂的三维网络结构，使得制备的ABS材料中复杂的三维网络结构能够显著增强ABS树脂的强度。改性竹纤维与白炭黑交联能够进一步增强竹纤维的强度降低。同时，白炭黑与改性竹纤维结合后可以解决二者单独作为填料时易团聚的问题，增加二者在橡胶中的分散性。

作为优选，所述改性竹纤维为经过氧化石墨烯接枝增强改性的竹纤维。

竹纤维作为高分材料的添加剂时，其与高分子材料基质的相容性差，需要进行表面改性。用石墨烯进行接枝改性后可以增强竹纤维的强度。将石墨烯接枝增强的竹纤维作为ABS树脂的填料时，能够显著增强ABS树脂的强度。