一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法。该双组份聚氨酯结构胶包括A和B两种组分。按照质量份数计，端羟基聚氨酯预聚物20

【技术实现步骤摘要】
一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯结构胶散热
，特别涉及一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]双组份聚氨酯结构胶是由端基分别为
‑
OH和
‑
NCO基团的A、B两种组分组成。当二者按一定比例混合后会发生交联反应而固化，从而起到一定的粘接作用。由于双组份聚氨酯结构胶具有初始粘接力好、软硬度可调节、柔韧性优良、可室温固化等特点，而被广泛应用于新能源汽车、计算机、服务器等电子器件领域。
[0003]目前，随着电子技术的快速发展，对双组份聚氨酯结构胶的性能要求日趋提升。例如，在新能源汽车领域，需要通过导热结构胶将动力电池模组粘接固定在散热冷板上，帮助热量尽快从电池模组传递至冷板并最终散到环境中，因此导热结构胶同时具备导热和粘接的作用。一方面，动力电池在长期工作过程中，会产生大量的热量，如果这些热量不及时散出，很容易造成热量积聚，从而影响电池包的性能和使用寿命。另一方面，动力电池在汽车运行过程中很容易遭受外来冲击，因此应用于动力电池的结构胶除了具有良好的导热性能外，还需要具有高拉伸强度、高粘接强度，以满足导热、粘接的实际应用需求。
[0004]中国专利CN112175572A公开了一种高强度双组份聚氨酯胶黏剂及其制备方法，但此胶黏剂的粘接强度不高，仅为4MPa。中国专利CN108753243A公开了一种多组分聚氨酯灌装胶及其制备方法，该聚氨酯灌装胶具有良好的阻燃、粘接性能，但其并未涉及到导热性能要求。因此，如何制备一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶是亟待解决的实际问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶及其制备方法，该双组份聚氨酯结构胶具有良好的导热性能和电绝缘性能，应用领域广。
[0006]一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶，由A组分和B组分构成，所述A组分按照质量份数计包括以下组分：端羟基聚氨酯预聚物20
‑
60份、扩链剂2
‑
15份、导热填料50
‑
300份、分子筛2
‑
20份、硅烷偶联剂1
‑
5份；所述B组分包括以下按质量份数计的组分：异氰酸酯10
‑
100份，导热填料50
‑
300份、分子筛2
‑
20份。
[0007]作为改进的是，所述扩链剂为丙二醇、丙三醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇、二亚甲基苯基二醇、三乙醇胺、二乙基甲苯二胺、或异佛尔酮二胺中的一种或多种混合而成。
[0008]作为改进的是，所述导热填料为氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化镁中的一种或多种混合而成。
[0009]作为改进的是，所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三羟基硅烷(KH
‑
553)、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(KH560)、3
‑
缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
561)、N
‑
β
‑
(氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
792)、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
580)、γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
590)、N―β―(氨乙基)―γ―
氨丙基甲基二甲氧基硅烷(DL
‑
602)、γ
‑
异氰酸丙基三乙氧基硅烷(KH
‑
907)、1,3,5
‑
三(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯(KH
‑
597)或γ
‑
氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷(KH
‑
792)的一种或多种混合而成。
[0010]作为改进的是，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、赖氨酸二异氰酸酯(LDI)、液化MDI或多亚甲基多苯基多异氰酸酯的一种或多种混合而成。
[0011]上述高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：
[0012]步骤1，A组分的制备步骤
[0013]将聚酯多元醇、生物基多元醇按照质量比为1：1
‑
20混合投于反应釜中，于100
‑
130℃真空状态下，搅拌除水3
‑
5h；温度降至40
‑
60℃，加入异氰酸酯，70
‑
90℃反应3
‑
5h，得到端羟基的聚氨酯预聚物；温度降至40
‑
50℃，加入扩链剂、导热填料、分子筛、硅烷偶联剂，搅拌均匀配成A组分；将配好的A组分真空脱泡，密封待用；
[0014]步骤2，B组分的制备步骤
[0015]将异氰酸酯、导热填料和分子筛搅拌均匀，真空脱泡配成B组分；
[0016]步骤3，混合
[0017]按照异氰酸酯指数R值范围为1.01
‑
1.5，称一定质量的A、B组分，搅拌均匀获得聚氨酯结构胶。
[0018]作为改进的是，步骤1中生物基多元醇为橄榄油多元醇、大豆油改性多元醇、菜籽油基多元醇或棕榈油多元醇的一种或多种混合而成，其羟值为100
‑
300，官能度为2.5
‑
3。
[0019]作为改进的是，步骤1中所述聚酯多元醇为聚己内酯二元醇、聚己内酯三元醇、聚己二酸乙二醇酯二醇、聚己二酸缩二乙二醇酯二醇、聚己二酸新戊醇酯二醇、聚碳酸酯二醇或聚己二酸1,4
‑
丁二醇中的一种或多种混合而成，所述聚酯多元醇的数均分子量为1000
‑
3000。
[0020]有益效果：
[0021]与现有技术相比，本专利技术一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶制备方法，具有如下优势：
[0022]1.良好的导热性能，满足导热散热需求；
[0023]2.优异的电绝缘性能，体积电阻率>10
14
Ω.cm，介电强度>18kV/mm，满足电绝缘环境的应用需求；
[0024]3.通过合成端羟基聚氨酯预聚物，提高多元醇的分子量及其分子量分布，可以获得高强度和高粘接性能的聚氨酯结构胶，并且不损失材料的韧性。
具体实施方式
[0025]为了便于理解本专利技术，下面将结合具体实施例对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以通过不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶，其特征在于，由A组分和B组分构成，所述A组分按照质量份数计包括以下组分：端羟基聚氨酯预聚物20
‑
60份、扩链剂2
‑
15份、导热填料50
‑
300份、分子筛2
‑
20份、硅烷偶联剂1
‑
5份；所述B组分包括以下按质量份数计的组分：异氰酸酯10
‑
100份，导热填料50
‑
300份、分子筛2
‑
20份。2.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶，其特征在于，所述扩链剂为丙二醇、丙三醇、1,4
‑
丁二醇、新戊二醇、二亚甲基苯基二醇、三乙醇胺、二乙基甲苯二胺、或异佛尔酮二胺中的一种或多种混合而成。3.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶，其特征在于，所述导热填料为氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氧化铝、氧化镁中的一种或多种混合而成。4.根据权利要求1所述的一种高强度绝缘导热双组份聚氨酯结构胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为3
‑
氨丙基三羟基硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、N
‑
β
‑
（氨乙基）
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三乙氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷、N―β―(氨乙基)―γ―氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ
‑
异氰酸丙基三乙氧基硅烷、1,3,5
‑
三(三甲氧基硅丙基)异氰脲酸酯或γ
‑
氨乙基氨丙基三甲氧基硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐翠，淮秀兰，贾潇，杜军，邓亚民，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：