耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯胶粘剂技术领域，具体涉及耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法。以质量百分比计，A组分：聚醚多元醇5.0%~15.0%，扩链剂3.0%~7.0%，改性蓖麻油3.5%~16.0%，稀释剂0~5.0%，导热填料65.0%~80.0%，触变剂0.1%~2.0%，硅烷偶联剂0.5%~1.0%，第一吸水剂0.5%~4.0%，催化剂0.01%~0.3%；B组分：异氰酸酯12.0%~25.0%，聚酯多元醇5.0%~12.0%，第二吸水剂0.1%~0.3%，导热填料65.0%~80.0%，触变剂0.1%~2.0%，硅烷偶联剂0.5%~1.0%。其有良好的导热性，优异的耐高温性，良好的粘接性和韧性。良好的粘接性和韧性。

【技术实现步骤摘要】
耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于聚氨酯胶粘剂
，具体涉及耐高温导热聚氨酯结构胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，新能源汽车行业获得了高速发展，相应的动力电池装机量也迅猛增长，导热结构胶作为电池的液冷板和电芯之间的必备粘接剂，其需求量也将随之大幅度增长。
[0003]现有的动力电池虽然发展速度迅猛，但是其安全性和续航性仍有待提高。另外，伴随着动力电池的组装结构由原先的模组过渡演变为目前的电芯直接集成到底盘上，对动力电池中所使用导热结构胶的要求也不断提高。导热结构胶除了导热系数、粘接性和柔韧性等主要指标需满足要求外，还需要满足高温下的性能，例如，在典型的高温条件60℃下，导热结构胶的拉伸强度需达到5MPa以上。而一直以来，导热结构胶在高温条件下的粘接性能不足以及韧性差是行业的一大痛点。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种耐高温导热聚氨酯结构胶，其不仅有良好的导热性能，还具有优异的耐高温性能，在高温下具有良好的粘接性能和韧性；本专利技术同时提供了科学合理、简单易行的制备方法。
[0005]本专利技术所述的耐高温导热聚氨酯结构胶，由A组分和B组分制成，其中：A组分由以下质量百分含量的原料组成：聚醚多元醇
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5.0%~15.0%扩链剂
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3.0%~7.0%改性蓖麻油
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3.5%~16.0%稀释剂
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0~5.0%导热填料
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65.0%~80.0%触变剂
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0.1%~2.0%硅烷偶联剂
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0.5%~1.0%第一吸水剂
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0.5%~4.0%催化剂
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0.01%~0.3%；B组分由以下质量百分含量的原料组成：异氰酸酯
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12.0%~25.0%聚酯多元醇
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5.0%~12.0%第二吸水剂
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0.1%~0.3%导热填料
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65.0%~80.0%触变剂
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0.1%~2.0%硅烷偶联剂
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0.5%~1.0%。
[0006]聚醚多元醇为3官能度的多元醇或4~5官能度的多元醇中的一种或多种，其中，3官能度的多元醇的数均分子量为300~800；4~5官能度的多元醇的数均分子量为500~1000。
[0007]扩链剂为1,3
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丙二醇双(4
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氨基苯甲酸酯)。
[0008]改性蓖麻油为伊藤制油株式会社的H
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368。
[0009]稀释剂为邻苯二甲酸酯、脂肪族二元酸酯和磷酸酯中的一种或多种。
[0010]导热填料为氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁和碳化硅中的一种或多种。
[0011]触变剂为疏水型气相二氧化硅。
[0012]硅烷偶联剂为β
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(3,4
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环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油酸氧丙基三甲氧基硅烷和γ
‑
疏基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
[0013]第一吸水剂为分子筛。
[0014]催化剂为铋类催化剂、锌类催化剂、胺类催化剂和锡类催化剂中的一种或多种。
[0015]异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、碳化二亚胺改性异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和多亚甲基多苯基异氰酸酯中的一种或多种。
[0016]聚酯多元醇为小分子二元酸和小分子多元醇经缩合反应制得，数均分子量为1000~3000，官能度为2.01~2.1。
[0017]小分子二元酸为脂肪族二元酸或酸酐和芳香族二元酸或酸酐的混合物，其中，脂肪族二元酸或酸酐选自己二酸、壬二酸、癸二酸、己二酸酐、壬二酸酐和癸二酸酐中的一种或多种；芳香族二元酸或酸酐选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸和邻苯二甲酸酐中的一种或多种。
[0018]小分子多元醇由小分子三元醇和含有支链的小分子二元醇组成，其中，小分子三元醇选自三羟甲基丙烷、三羟甲基乙烷和甘油中的一种或多种，含有支链的小分子二元醇选自1,2
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丙二醇、2
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甲基
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1,3
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丙二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
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戊二醇、新戊二醇和三甲基戊二醇中的一种或多种。
[0019]第二吸水剂为对甲苯磺酰异氰酸酯（TI）。
[0020]本专利技术所述的耐高温导热聚氨酯结构胶的制备方法，包括以下步骤：（1）A组分的制备将聚醚多元醇、扩链剂、改性蓖麻油、稀释剂、导热填料和硅烷偶联剂按配比加入反应器中，升温至100~120℃抽真空脱水2h，降温至常温后再加入剩余组分，抽真空搅拌均匀，得到A组分；（2）B组分的制备将聚酯多元醇和异氰酸酯投入反应器中，升温至80~100℃保温2~5h，降至室温后加入第二吸水剂，制得预聚体；再将导热填料、触变剂和硅烷偶联剂加入预聚体中，抽真空搅拌均匀，得到B组分；（3）将A组分和B组分混合，即得耐高温导热聚氨酯结构胶。
[0021]使用时，一般将A组分和B组分装入1:1塑料双管包装中密封保存，按照体积比1:1配套使用。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术通过引入二胺类扩链剂1,3
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丙二醇双(4
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氨基苯甲酸酯)，可以显著提高
导热聚氨酯结构胶在高温下的粘接性能，同时搭配具有耐高温性能的改性蓖麻油和芳香族聚酯多元醇，进一步提升导热聚氨酯结构胶的耐高温性能。
[0023]2、本专利技术耐高温导热聚氨酯结构胶，具有良好的导热性能，而且可通过调整配方得到不同导热系数的产品，在不同导热系数下，都具有优异的耐高温性能，在高温下能够保持良好的粘接性能和韧性。
[0024]3、本专利技术制备方法，工艺简单合理，原料易得，方便工业化生产。
具体实施方式
[0025]下面将结合实施例，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0026]实施例中用到的所有原料除特殊说明外，均为市购。
[0027]所用的原料的参数如下：DV125：聚醚多元醇，数均分子量375，官能度为3，山东蓝星东大有限公司；NJ
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6209：聚醚多元醇，数均分子量675，官能度4
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5，句容宁武新材料股份有限公司；740M：扩链剂，1,3
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丙二醇双(4
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温导热聚氨酯结构胶，其特征在于：由A组分和B组分制成，其中：A组分由以下质量百分含量的原料组成：聚醚多元醇
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5.0%~15.0%扩链剂
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3.0%~7.0%改性蓖麻油
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3.5%~16.0%稀释剂
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0~5.0%导热填料
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65.0%~80.0%触变剂
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0.1%~2.0%硅烷偶联剂
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0.5%~1.0%第一吸水剂
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0.5%~4.0%催化剂
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0.01%~0.3%；B组分由以下质量百分含量的原料组成：异氰酸酯
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12.0%~25.0%聚酯多元醇
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5.0%~12.0%第二吸水剂
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0.1%~0.3%导热填料
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65.0%~80.0%触变剂
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0.1%~2.0%硅烷偶联剂
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0.5%~1.0%。2.根据权利要求1所述的耐高温导热聚氨酯结构胶，其特征在于：聚醚多元醇为3官能度的多元醇或4~5官能度的多元醇中的一种或多种，其中，3官能度的多元醇的数均分子量为300~800，4~5官能度的多元醇的数均分子量为500~1000。3.根据权利要求1所述的耐高温导热聚氨酯结构胶，其特征在于：扩链剂为1,3
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丙二醇双(4
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氨基苯甲酸酯)。4.根据权利要求1所述的耐高温导热聚氨酯结构胶，其特征在于：改性蓖麻油为H
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368。5.根据权利要求1所述的耐高温导热聚氨酯结构胶，其特征在于：硅烷偶联剂为β
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(3,4
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【专利技术属性】
技术研发人员：任明月，徐西腾，王树东，梁玲，孙清峰，
申请(专利权)人：山东一诺威聚氨酯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：