一种高强度聚氨酯导热胶及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种高强度聚氨酯导热胶及其制备方法与应用，属于导热胶技术领域，用以解决现有技术中的导热胶的拉伸强度、拉伸剪切强度、导热系数和断裂伸长率不能同时满足优异的性能，使得电池模组使用过程中容易开裂、脱落、电池电芯寿命短等问题之一。本发明专利技术的导热胶中加入端羟基预聚体，端羟基预聚体结合了多元醇和异氰酸酯的优点，一方面由于具有多元醇的大分子软段，可显著提升导热胶的断裂伸长率，另一方面，引入异氰酸酯，带入了极性较强的硬段，使得导热胶的拉伸强度、剪切强度明显提高，同时与常规异氰酸根封端的预聚体相比，由于是羟基封端，不与水分进行反应，具有更好的储存稳定性。定性。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度聚氨酯导热胶及其制备方法与应用


[0001]本专利技术涉及导热胶
，尤其涉及一种高强度聚氨酯导热胶及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]近年来，新能源汽车发展速度不断加快，各汽车主机厂也纷纷提出了新能源车的发展目标。在正常和市场的双重刺激下，2020年，新能源汽车产销分别完成136.6万辆和136.7万辆，同比分别增长7.5％和10.9％。动力电池PACK包一般使用铝型材、PET膜、PC等作为主要包装材质，因此对胶粘剂产品的粘接要求较高；同时，由于动力电池在使用过程中散热严重，在一些特定的部位需要胶粘剂产品能够提供一定的导热性能；另一方面，由于汽车在使用过程中长期震动，因此需要导热胶的弹性模量不能过高。因此，聚氨酯作为兼具强度和模量的双组分导热胶产品在PACK包的组装中获得了更多的应用。
[0003]中国专利CN111995979A公开了一种室温快固的聚氨酯导热结构胶，随着导热系数的增加，剪切强度和断裂伸长率均下降明显；导热系数2.0W/(m
·
k)时，剪切强度仅1.7MPa(铝/铝)，断裂伸长率为40％。因此，均无法满足动力电池长时间高频振动的工况条件。

技术实现思路

[0004]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种高强度聚氨酯导热胶及其制备方法与应用，用于解决现有技术中的导热胶的拉伸强度、拉伸剪切强度、导热系数和断裂伸长率不能同时满足优异的性能，使得电池模组使用过程中容易开裂、脱落、电池电芯寿命短等问题之一。
[0005]一方面，本专利技术提供了一种高强度聚氨酯导热胶，包括体积比为0.8～1.2:1的A组分和B组分，其中，按照重量份；
[0006]A组分包括特种多元醇5～35份、端羟基预聚体5～30份、小分子醇0.25～1.5份、增塑剂0.5～2份、除水剂0.1～1份、第一导热填料60～95份和催化剂0.003～0.015份；
[0007]B组分包括聚醚二元醇3～15份、高活性多异氰酸酯4～20份和第二导热填料60～95份。
[0008]进一步的，所述端羟基预聚体由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、改性腰果壳油聚醚多元醇、聚合物多元醇中的一种或几种，经异佛尔酮异二氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯改性而成。
[0009]进一步的，所述的特种多元醇选自聚烯烃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、改性腰果壳油聚醚多元醇、聚合物多元醇；
[0010]所述小分子醇选自乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、1,7
‑
庚二醇、1,8
‑
辛二醇、1,9
‑
壬二醇、1,10
‑
癸二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
‑
丁二醇、2,3
‑
丁二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
戊二醇、2,4
‑
戊二醇、2
‑
甲基
‑
1,4
‑
丁二醇、2,2
‑
二甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
己二醇、1,3
‑
己二醇、1,4
‑
己二醇、2
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、3
‑
甲基
‑
1,5
‑
戊二醇、2
‑
乙
基
‑
1,4
‑
丁二醇、1,2
‑
辛二醇、3,6
‑
辛二醇、2
‑
乙基
‑
1,3
‑
己二醇、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇、2
‑
丁基
‑2‑
乙基
‑
1,3
‑
丙二醇、2,7
‑
二甲基
‑
3,6
‑
辛二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、三丙二醇、氢醌
‑
双(β
‑
羟乙基)醚、三羟甲基丙烷或三羟甲基丙烷单烯丙基醚中的一种或多种。
[0011]进一步的，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸酯二乙酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二乙二醇酯、邻苯二甲酸二甲氧基乙酯、二丙二醇双苯甲酸酯或2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇二异丁酸酯中的一种或多种。
[0012]进一步的，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷；
[0013]所述第一导热填料选自氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氢氧化铝或氢氧化镁中的一种或多种；
[0014]所述催化剂选自有机锡类催化剂、有机铋类催化剂、有机锌类催化剂或有机锆类催化剂中的一种或多种。
[0015]进一步的，所述聚醚二元醇选自聚氧化丙烯二醇或聚四氢呋喃二醇；
[0016]所述第二导热填料选自氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅、氢氧化铝或氢氧化镁中的一种或多种。
[0017]进一步的，所述高活性多异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘
‑
1,5
‑
二异氰酸酯或聚合MDI中的一种或多种。
[0018]进一步的，所述导热胶的导热系数为2.4～3.06W/(m
·
k)，拉伸剪切强度为4.0～9.5MPa，拉伸强度为3.5～11.5MPa，断裂伸长率为70～90％。
[0019]第二方面，本专利技术提供了一种所述高强度聚氨酯导热胶的制备方法，包括如下步骤：
[0020](1)A组分的制备：按照配比，将特种多元醇、端羟基预聚体、小分子醇、增塑剂、第一导热填料和催化剂升温至100～130℃进行反应，降温至60℃以下，加入除水剂，真空下搅拌，得到A组分；
[0021](2)B组分的制备：按照配比，将聚醚二元醇进行加热真空脱水，降温，加入高活性多异氰酸酯进行反应，再加入第二导热填料，真空下搅拌，得到B组分；
[0022](3)在使用时，将A组分和B组分按照体积比进行混合，得到所述的高强度聚氨酯导热胶。
[0023]第三方面，本专利技术提供了一种所述的导热胶在动力电池PACK包粘结中的应用。
[0024]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：
[0025](1)本专利技术的导热胶中加入端羟基预聚体，由于所述端羟基预聚体由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚丙烯酸酯多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度聚氨酯导热胶，其特征在于，包括体积比为0.8～1.2:1的A组分和B组分，其中，按照重量份；A组分包括特种多元醇5～35份、端羟基预聚体5～30份、小分子醇0.25～1.5份、增塑剂0.5～2份、除水剂0.1～1份、第一导热填料60～95份和催化剂0.003～0.015份；B组分包括聚醚二元醇3～15份、高活性多异氰酸酯4～20份和第二导热填料60～95份。2.根据权利要求1所述一种高强度聚氨酯导热胶，其特征在于，所述端羟基预聚体由聚醚多元醇、聚酯多元醇、聚烯烃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、改性腰果壳油聚醚多元醇、聚合物多元醇中的一种或几种，经异佛尔酮异二氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯改性而成。3.根据权利要求1或2所述一种高强度聚氨酯导热胶，其特征在于，所述的特种多元醇选自聚烯烃多元醇、聚丙烯酸酯多元醇、改性腰果壳油聚醚多元醇、聚合物多元醇；所述小分子醇选自乙二醇、1,3
‑
丙二醇、1,4
‑
丁二醇、1,5
‑
戊二醇、1,6
‑
己二醇、1,7
‑
庚二醇、1,8
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辛二醇、1,9
‑
壬二醇、1,10
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癸二醇、1,2
‑
丙二醇、1,3
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丁二醇、2,3
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丁二醇、2
‑
甲基
‑
1,3
‑
丙二醇、1,2
‑
戊二醇、2,4
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戊二醇、2
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甲基
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1,4
‑
丁二醇、2,2
‑
二甲基
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1,3
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丙二醇、1,2
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己二醇、1,3
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己二醇、1,4
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己二醇、2
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甲基
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1,5
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戊二醇、3
‑
甲基
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1,5
‑
戊二醇、2
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乙基
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1,4
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丁二醇、1,2
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辛二醇、3,6
‑
辛二醇、2
‑
乙基
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1,3
‑
己二醇、2,2,4
‑
三甲基
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1,3
‑
戊二醇...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，钱学伟，张晨，廖启忠，
申请(专利权)人：广州布鲁奥申新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：