在全球原电池、可充电电池产业中,80年代普通锌锰电池发展最为迅速,进入90年代碱性锌锰电池则因其较高的性价比优势而呈现强劲的增长走势,两者共同占有原电池市场的80%以上。具有高比能量、长寿命的锂离子电池,虽然价格较贵,但在医用电子设备、智能卡、支撑电源及军用电子装备等市场中成为主要选择,尽管市场不大(约占12%)却是不可缺少的。作为应用范围最广、用量最大的化学电源,铅酸蓄电池行业的机遇与挑战并存,随着能源、交通、通信等基础产业的迅速倔起以及“十五”计划的实施,铅酸蓄电池的需求以每年15%—40%的速度增长,2001年全国铅酸蓄电池产量达到2000万kW-h以上。尽管如此,其他高比能量的蓄电池如金属氢化物镍(MH—Ni)蓄电池和锂离子蓄电池以及高效低价无污染的太阳能电池将成为铅酸蓄电池强有力的竞争者。胶粘剂作为电池产业的一种原材料,虽然用量较少,但对电池的使用性能、产品质量有非常大的影响。
对于铅酸蓄电池用胶粘剂来说,除要求耐酸性优良以外,还要求其对铅、三元乙丙橡胶、ABS三者有较强的粘合力,并要求室温下进行无溶剂操作和室温固化。环氧类胶粘剂具有粘接力强、收缩率低、电绝缘性良好、力学强度高、耐碱性较好等优点,因而在实际生产中应用较广。但由于环氧树脂结构中存在大量醚键结构,容易与质子作用,耐酸性不佳,从而限制了它的应用范围。孟季茹等开发了一种能低温固化、耐酸性能良好的双组分环氧防腐胶粘剂。甲组分包括:E—44环氧树脂(100份,质量份数,以下同)、酚醛环氧树脂F—44(40份)、环氧氯丙烷(20~25份)、滑石粉(18份)、云母粉(20份)、石英粉(35份)、锐钛型二氧化钛(15分);乙组分包括:T—31固化剂(45份)、低分子量聚酰胺(651)(10份)、促进剂DMP—30(3份)、偶联剂KH—550(2份)。该胶层在10℃固化24h后的粘接强度已基本达到要求(>10MPa),胶层经过40%硫酸溶液浸泡后其粘接性能有所提高,这主要是由于浸泡前胶层固化不太完全、胶层致密且耐酸性较佳的结果。该胶层的粘接强度已完全符合铅酸蓄电池的要求。余逸等选择具有一定韧性双酚A型环氧树脂CYD128作为主体树脂(20份),选用柔性环氧树脂作为主要增韧剂(20~30份),669、501、复合型M稀释剂作为活性稀释剂(12~18份),胺类固化剂XKJ、R311(40~50份)作为改性环氧胶的B组分,用于免维护蓄电池壳盖之间的密封。在60~70℃/1~2h固化条件下,ABS—ABS的剪切强度达到6~8MPa,与韩国、台湾的产品质量相当。孟季茹等[7]研究的改性聚氨酯浇注胶,采用苯乙烯—二乙烯基苯为改性剂,过氧化苯甲酰/N,N—二甲基苯胺为氧化还原引发体系,云母粉、滑石粉为填料,钛酸酯偶联剂T—201和硅烷偶联剂KH—560为混合偶联剂制得。该胶对三元乙丙橡胶和ABS有较佳的粘接性能,耐酸性能优良,力学性能良好,反应性、贮存性、操作工艺性等均较佳,可作为铅酸蓄电池用浇注胶使用以替代进口胶。(LOCTITE-乐泰胶水,乐泰结构胶,聚氨酯胶粘剂,环氧胶粘剂 整理编辑)