[发明专利]一种防火涂料、制备方法及其在动力电池中的应用

说明书

本发明防火涂料技术领域，特别是涉及一种防火涂料、制备方法及其在动力电池中的应用，所述防火涂料的制备方法包括以下步骤：S1、制备纳米云母片；S2、制备云母阻燃膨胀剂：称取金属盐及纳米云母片，用水溶解并搅拌均匀；调节混合液pH为4~5，在纳米云母片表面沉积水合盐、碳酸盐或碳酸氢盐，过滤，取滤渣，在真空干燥得到云母阻燃膨胀剂；S3、制备防火涂料：先将无机树脂与溶剂混合，再加入云母阻燃膨胀剂，经研磨机研磨、过筛得到防火涂料。本发明提供的防火涂料制备方法简单，工艺难度低，制备得到的防火涂料具备结构稳定、表面光滑、防水防油的特点，阻燃效果优异，完全满足UL94 V0级要求。

技术领域

本发明涉及防火涂料技术领域，特别是涉及一种防火涂料、制备方法及其在动力电池中的应用。

背景技术

防火涂料是一种特种涂料，又称阻燃涂料，将防火涂料用于基材表面，能够改变材料表面的燃烧特性，提高材料的耐火能力，减缓火焰蔓延传播速度，或在一定时间内阻止燃烧。

动力电池是指为工具提供动力来源的电源，现多指为机械供电的蓄电池。动力电池是非燃油型非道路机械的首选优秀电力源。一些非道路移动机械的运行功率较大，需要使用大型的动力电池组支撑其电力消耗，工业车辆运行过程中存在过载、短路起火的安全隐患，因此，需要对动力电池进行防火处理，以减缓火焰蔓延传播速度，减少损失。

申请公布号为CN112778804A的中国专利申请公开了一种无机防火除醛涂料，按重量份数计，包括：无机除醛树脂15~30份、稳定剂1~3份、植物纤维素5~13份、无机阻燃粉45~55份、天然云母片15~20份、无机膨胀玻珠1~3份、芳香油5~8份、纳米微孔活性硅1~3份、氯化钯2~6份和光触媒10~15份。该专利申请是通过纳米微孔活性硅、氯化钯、光触媒与无机除醛树脂相互配合，增强涂料的除醛性能，该专利申请的原料组分较为复杂，其主要目的是实现涂料的除醛性能。该专利申请提供的防火涂料原料中包括植物纤维素，受热易形成碳化阻燃层，耐热性较差，长时间受热后容易分解滴落，因此，此类防火涂料难以用于电池箱体。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动力电池用防火涂料，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种防火涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、制备纳米云母片：以80~1000目天然云母粉为原料，通过物理或化学法剥离天然云母粉得到纳米云母片；

S2、制备云母阻燃膨胀剂：

以重量份数计，所述云母阻燃膨胀剂的原料包括：纳米云母片1~10份、金属盐1~10份和水20~50份，按上述重量份数称取金属盐及步骤S1所得纳米云母片，用水溶解并搅拌均匀得到混合液；

金属盐溶于水后的混合液pH为4~6时，无需加入0.1mol/L的氨水溶液或NaOH溶液调节溶液pH；金属盐溶于水后的混合液pH小于4时，通过0.1mol/L的氨水溶液或NaOH溶液调节溶液pH为4~6；

再向上述pH为4~6的混合液内逐滴加入浓度为0.1mol/L的水合盐、碳酸盐或碳酸氢盐溶液；常温下搅拌30~100min，使得水合盐、碳酸盐或碳酸氢盐沉积在纳米云母片表面，当无新的沉淀物生成后过滤，取滤渣，在低于80℃的真空环境下干燥得到云母阻燃膨胀剂；

所述金属盐为氯化盐、硫酸盐、硝酸盐中的任意一种或多种的混合物，所述金属盐中的金属选自锌、铁、铝、钙、锆；

云母阻燃膨胀剂在高温下会迅速吸热并分解释放大量水蒸气以抑制燃烧，此时层状结构的纳米云母片表面形成了致密的阻燃层，该阻燃层并非碳化层，也不会产生有刺激性气味的有机气体；

S3、制备防火涂料：