[发明专利]一种低填充、高模量、高韧性蓄电池壳体材料及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种低填充、高模量、高韧性蓄电池壳体材料，其由以下组分按重量份制备而成：聚丙烯65~85份、茂金属线性低密度聚乙烯5~10份、增韧剂5~10份、抗氧剂0.2~0.5份、晶须5~15份；所述的聚丙烯为高抗冲共聚聚丙烯与高结晶聚丙烯按照重量比1:1组成。本发明制备的材料模量高，韧性高，填充少。该材料经过注塑成阀控蓄电池外壳制件，其热封性能良好，可以达到蓄电池外壳的要求。

技术领域

本发明涉及高分子材料改性技术领域和加工技术领域，具体是一种低填充、高模量、高韧性蓄电池壳体材料及其制备方法与应用。

背景技术

阀控密封式铅酸蓄电池，是一种能量的备用储存装置，为全密封结构，用一安全阀控制电池内气体压力，正常使用时保持气密和液密的状态。当内部气压超过预定值时，安全阀自动开启，释放气体；当内部气压降低后，安全阀自动闭合使其密封，防止外部空气进入蓄电池蓄电池内部。由于电池在使用中要经常受到较大气体压力，且需要面临每年四季的使用环境温度变化的考验，因而对壳盖材料模量和韧性要求较高。

聚丙烯材料价格便宜、流动性好、耐热性、化学稳定性、绝缘性良好，被广泛应用于生产、生活的诸多领域，高冲击强度的聚丙烯材料也广泛用于制造蓄电池外壳。但是由于PP质地软，弹性模量较ABS低，因此也就容易变形鼓胀，不能满足阀控蓄电池的要求。一般阀控铅酸电池槽采用丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(ABS)材质，但是ABS在抗冲击破裂、老化、透水等方面不及聚丙烯材料(PP)。

行业内对PP材质的蓄电池壳体也多有研究，中国专利CN101320789B公开了“一种高韧性蓄电池壳体及制备方法”，该发明制备的蓄电池壳体材料采用聚丙烯为基体，添加线性低压聚乙烯和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯弹性体进行增韧，具有较高的冲击性和拉伸强度，但是该材料的弯曲模量较低，难以承受阀控密封式铅酸蓄电池的内部高压，不适合用于生产阀控蓄电池。

滑石粉对PP材料的增强有明显效果，但是高含量的滑石粉填充PP热封性能不好，影响蓄电池壳体的气密性，因此发明一种低填充、高模量、高韧性的阀控蓄电池材料就很有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低填充、高模量、高韧性蓄电池壳体材料及其制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种低填充、高模量、高韧性蓄电池壳体材料，由以下组分按重量份制备而成：

聚丙烯65～85份

茂金属线性低密度聚乙烯5～10份

增韧剂5～10份

抗氧剂0.2～0.5份

晶须5～15份；

所述的聚丙烯为高抗冲共聚聚丙烯与高结晶聚丙烯按照重量比1:1组成。

进一步方案，所述高抗冲共聚聚丙烯与高结晶聚丙烯在230℃/2.16kg下熔体流动速率均为2～60g/10min；所述高结晶聚丙烯的结晶度为70-100％。

所述茂金属线性低密度聚乙烯的熔融指数为1～20g/10min，密度为0.912～0.930g/cm³。

所述增韧剂为POE弹性体。

所述抗氧剂包括主抗氧剂和辅抗氧剂；其中，主抗氧剂选自受阻酚或硫酯类抗氧剂中的至少一种；辅抗氧剂选自亚磷酸盐或酯类抗氧剂中的至少一种。

所述的晶须为镁盐晶须，其相对密度为2.2～2.4g/cm³，化学式为MgSO₄·5Mg(OH)₂·3H₂O，长径比L/D≥30，且表面由铝钛复合偶联剂处理。