一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶及其应用制造技术

本发明专利技术涉及一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶及其应用。该低密度双组分聚氨酯灌封结构胶通过采用特定种类和配比的小分子二元醇、侧链改性聚酯二元醇、二聚酸改性聚酯多元醇、消泡剂、催化剂、低密度填料、稳定剂、除水剂制成A组分，以多异氰酸酯作为B组分。制备得到的A组分长期储存不易分层，A组分和B组分按照一定比例混合使用，粘度低，固化后对铝材、涂层铝粘结强度＞10MPa，本体强度＞10Mpa，断裂伸长率＞50％，密度＜0.9g/ml，阻燃等级达到V

【技术实现步骤摘要】
GmbH)公司生产的XC
‑
488；所述苯酐聚酯多元醇的相对分子量为250～600，羟值为200～450mg KOH/g，如可采用华峰集团的HF8031、HF8040和南光化工的NGPS350；所述低密度填料为表面经过硅烷偶联剂处理的空心玻璃微珠，粒径为30～50μm，真密度为0.2～0.5g/cm3，如可采用郑州圣兰特的HS22K、HS28K和中科雅丽的H25HS、H38；所述粉体阻燃剂为经过硅烷偶联剂处理的氢氧化铝，粒径5～10μm，如可采用佛山华雅的KA
‑
5D；所述稳定剂为改性聚脲溶液，如可采用睿科化学的RKZ3022和毕克化学BYK410、BYK420；所述除水剂为4A分子筛；
[0009]所述B组分为多异氰酸酯，所述多异氰酸酯选自碳化二亚胺改性或聚合MDI中的至少一种，如可采用烟台万华的CDMDI
‑
100L、PM200、和巴斯夫M20S。
[0010]作为一种优选的实施方式，小分子二元醇的相对分子量为50～150，比如可选用一缩二丙二醇，二乙二醇和1、4丁二醇中的一种或多种。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述液体阻燃剂选自异丙基化磷酸三苯酯、磷酸三乙酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸二苯基异辛酯、磷酸三(2
‑
氯丙基)酯中的至少一种。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、新葵酸铋中的至少一种。
[0013]作为一种优选的实施方式，所述消泡剂为有机硅类或聚合物类，如可采用瑞克化学的RKZ6003和毕克化学的BYK054。
[0014]本专利技术的目的还在于保护上述低密度双组分聚氨酯灌封结构胶在电池元器件灌封固定中的应用。
[0015]本专利技术所提供的低密度双组分聚氨酯灌封结构胶通过采用特定种类和配比的小分子二元醇、侧链改性聚酯二元醇、二聚酸改性聚酯多元醇、消泡剂、催化剂、低密度填料、稳定剂、除水剂制成A组分，以多异氰酸酯作为B组分。选用的侧链改性聚酯二元醇具有庞大的侧链结构，能够减轻树脂分子间缠绕，有利于降低结构胶的粘度；选用二聚酸改性聚酯多元醇分子量在1000左右，柔韧性较好，粘度适中，有利于调节结构胶的伸长率；选用的苯酐聚酯多元醇比双酚A改性聚酯多元醇粘度低，也具有环状结构，赋予结构胶刚性结构，能够有效提高结构胶的强度和耐热性，并且能够辅助提升结构胶的阻燃性能；将液体阻燃剂和粉体阻燃剂搭配使用，并控制液体阻燃剂的使用量，既调节了粘度和阻燃性又避免单一使用大量液体阻燃剂对结构胶强度的不利影响；采用改性聚脲溶液稳定剂，能够与结构胶树脂形成三维网状结构，表现出假塑性状态，使分体稳定的分布在树脂中，避免出现分层现象，使用前稍加搅拌，就会恢复为流淌状态，不影响灌封使用。
[0016]本专利技术的A组分长期储存不易分层，A组分和B组分按照一定比例混合使用，粘度低，固化后对铝材、涂层铝粘结强度＞10MPa，本体强度＞10Mpa，断裂伸长率＞50％，密度＜0.9g/ml，阻燃等级达到V
‑
0级，双85老化1000h后剪切强度衰减＜5％，适用于电池元器件灌封固定和轻量化的需求。
具体实施方式
[0017]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本专利技术。以下各实施例，仅用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。基于本专利技术中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0018]在本专利技术实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本专利技术实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。在本专利技术实施例中，所使用的原料均为常规市售产品。
[0019]实施例1
[0020]本实施例提供了一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶，其原料组成如下：
[0021][0022][0023]该低密度双组分聚氨酯灌封结构胶的制备方法如下：
[0024]A组分的制备：按照表中的组成称量各原料，抽真空，搅拌分散均匀，即得；
[0025]将A组分和B组分密封保存，使用前将A组分搅拌均匀，按照质量比A组分：B组分＝2.1:1混合使用。
[0026]实施例2
[0027]本实施例提供了一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶，其原料组成如下：
[0028][0029][0030]其制备方法如实施例1。
[0031]实施例3
[0032]本实施例提供一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶，其原料组成如下：
[0033][0034]其制备方法如实施例1。
[0035]对比例1
[0036]本对比例提供一种聚氨酯灌封结构胶，其与实施例1的区别在于全部采用液体阻燃剂，即不含有KA
‑
50，液体阻燃剂异丙基化磷酸三苯酯的用量为37.91份。
[0037]对比例2
[0038]本对比例提供一种聚氨酯灌封结构胶，其与实施例1的区别在于采用赢创化学的气相二氧化硅R972替换BYK410，其余组分及制备方法同实施例1。
[0039]对比例3
[0040]本对比例提供一种聚氨酯灌封结构胶，其与实施例1的区别在于采用12.91份氢氧化铝替换异丙基化磷酸三苯酯，其余组分及制备方法同实施例1。
[0041]性能测试
[0042]分别将实施例1至3以及对比例1至4的聚氨酯灌封结构胶进行性能测试。
[0043](1)粘度测试：测试前搅拌2min，采用Brookfield DV
‑
1型旋转粘度计，14#转子，100RPM，测试25℃下A组分粘度、B组分粘度、混合后粘度。
[0044](2)密度测试：按照ASTM 1475测试A组分密度、B组分密度、混合后密度。
[0045](3)室温完全固化剪切强度测试：按照GB/T 7124
‑
2008标准进行测试，将A、B组分按比例混合均匀，将未经底涂及表面处理的涂层铝和3003铝材相互粘接、3003铝材和3003铝材相互粘接，制备剪切试片，将剪切试片在温度(23
±
2)℃、相对湿度(50
±
5)％RH的环境
下固化7天，测试剪切强度。
[0046](4)拉伸强度和断裂伸长率测试：将A、B组分按比例混合均匀后压制成厚度为2mm左右的薄片，在温度(23
±
2)℃、相对湿度(50
±
5)％RH的环境下固化7天，按照GB/T 1040.1
‑
2018标准测试，采用Ⅰ型刀具，拉伸速度10mm/min。
[0047](5)阻燃测试：按照GB/T2408
‑
2008测试。
[0048](6)双85老化后剪切强度测试：将A、B组分按比例混合均匀，将3003铝材和3003铝材相互粘接，制备剪切试片，将剪切试片在温度(23...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低密度双组分聚氨酯灌封结构胶，其特征在于，包括A组分和B组分：所述A组分由如下重量份的原料制备而成：小分子二元醇10～16份、二聚酸改性聚酯多元醇10～15份、侧链改性聚酯二元醇5～8份、苯酐聚酯多元醇5～9份、液体阻燃剂8～13份、催化剂0.01～0.03份、低密度填料18～21份、粉体阻燃剂25～35份、稳定剂0.3～0.5份、消泡剂0.1～0.3份、除水剂2～3份；其中，所述二聚酸改性聚酯多元醇的相比分子量为800～1500，羟值为100～200mg KOH/g，所述侧链改性聚酯二元醇相对分子量为350～500，羟值为220～300mg KOH/g，所述苯酐聚酯多元醇的相对分子量为250～600，羟值为200～450mg KOH/g，所述低密度填料为表面经过硅烷偶联剂处理的空心玻璃微珠，粒径为30～50μm，真密度为0.2～0.5g/cm3；所述粉体阻燃剂为经过硅烷偶联剂处理的氢氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵祖培，张虎极，易迎，张洋，刘赟，王玲，赵勇刚，章力，
申请(专利权)人：湖北回天锂电新材料科技有限公司广州回天新材料有限公司上海回天新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：