【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及化工领域，具体涉及一种高强度双组分聚氨酯灌封胶及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，随着我国新能源车产业链不断完善，新能源车蓬勃发展。动力电池作为新能源车的核心组件，创新发展与时俱进。圆柱形电芯由于高能量密度和快速充电的特性，成为动力电池的主流发展方向。但是相比于方形电芯，其对于车用bms要求较高，一旦出现热管理实效，出现事故的风险高于方形电芯。
2、目前圆柱形电芯一般采用灌封胶进行粘接固定，但这些灌封胶产品的强度仍不能满足圆柱形电芯的安全性要求，同时在该应用领域中，灌封胶产品还要求具备足够的导热性、阻燃性、耐湿热性、电绝缘性以及硬度。
技术实现思路
1、基于现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供了一种高强度双组分聚氨酯灌封胶，该产品通过特殊组成的双组分进行搭配，不仅可以实现产品的强度、硬度可控，适用于圆柱形电芯的固定场景，同时具有良好的韧性、耐湿热性、阻燃性以及电绝缘性，综合性能优异。
2、为了达到上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
3、一种高强度双组分聚氨酯灌封胶，包括a组分和b组分；
4、所述a组分包括以下重量份的组分：
5、多元醇10～30份、氢氧化铝40～70份、分子筛活化粉2～5份、阻燃剂2～10份、消泡剂0.1～0.2份、偶联剂1～2份以及催化剂0～0.01份；
6、所述多元醇为聚醚多元醇和蓖麻油多元醇的混合物，两者的质量比为1：(1～3)；
7、所述b组分包括
8、聚氨酯预聚体20～60份、异氰酸酯0～20份以及稀释剂20～50份；
9、所述聚氨酯预聚体由聚醚多元醇、氨酯多元醇和异氰酸酯反应得到；
10、所述氨酯多元醇为环状碳酸酯和芳香族伯胺反应得到的氨酯多元醇，所述芳香族伯胺的熔点≤100℃；
11、所述a组分和b组分的质量之比为(4～6)：1。
12、在本专利技术所述高强度双组分聚氨酯灌封胶的组分中，a组分中的聚醚多元醇和蓖麻油多元醇在所述比例下复配可以有效提升产品的伸长率以及耐湿热性能，而在b组分中，聚氨酯预聚体由特定结构的氨酯多元醇与聚醚多元醇、异氰酸酯反应得到，由于该氨酯多元醇在反应制备后含有大量的极性氨基甲酸酯键和刚性苯环，交联密度高，因此可以使得最终制备的聚氨酯具有足够的强度和硬度，同时由于选用了低熔点的芳香族伯胺和环状碳酸酯作为氨酯多元醇的制备原料，两者可以在较温和的条件下即可充分反应，产品的性能相比于其他种类的原料制备的组分更加优异。
13、优选地，所述a组分中聚醚多元醇的分子量为300～3000，蓖麻油多元醇的醇羟值为160～168mgkoh/g，官能度为2.5～3。
14、在所述分子量下，两者可以实现良好的协同效应，而如果只使用聚醚多元醇或者添加的蓖麻油多元醇含量过少，产品的分子结构含有大量醚键，内聚能低，力学性能较弱，但柔韧性较强；反之，随着蓖麻油含量增大，产品的分子结构含有酯基和碳碳双键，形成高交联度的柔性网络，提高了聚合物的交联密度，力学性能有所增强，但柔韧性降低，但只使用蓖麻油多元醇或者添加的聚醚多元醇含量过少，力学性能反而下降。
15、需要说明的是，本专利技术技术方案中的“蓖麻油多元醇”是指代本领域技术人员公知的，自身含有羟基多元醇的蓖麻油，一般是通过将粗蓖麻油进一步一级精炼得到，而并非蓖麻油与多元醇改性合成的产物，后者在本领域技术人员公知中主要是指“蓖麻油改性多元醇”，例如蓖麻油基聚醚多元醇，与本专利技术所述物质不同。
16、更优选地，所述聚醚多元醇和蓖麻油多元醇的质量比为1：(1～1.5)。
17、优选地，所述氢氧化铝的粒径d50为10～20μm；
18、更优选地，所述氢氧化铝经过硅烷偶联剂处理。
19、当采用硅烷偶联剂对氢氧化铝进行预处理后，该无机成分和其他组分的相容性显著提升，可以实现高分散性，不仅能够起到强度补强的作用，还能协调阻燃剂发生协同阻燃效果，达到ul94 v0的指标；不过，如果氢氧化铝的尺寸较小，则灌封胶的黏度较大，而黏度过大时，不利于灌封胶的灌封作业；尺寸过大，则氢氧化铝的比表面积越小，故相同含量氢氧化铝可与灌封胶接触的概率也就越小，灌封胶燃烧时形成的炭层较为稀疏，不利于阻隔热量和氧气的入侵，阻燃效果较差，同时产品的剪切强度和拉伸强度也会变差，而在优选范围时，产品不仅可兼顾较好的粘度范围和阻燃性能，并且还能兼顾较好的粘接性能和力学性能。
20、优选地，所述分子筛活化粉为3a分子筛活化粉、4a分子筛活化粉、5a分子筛活化粉中的至少一种。
21、更优选地，所述分子筛活化粉在a组分中的重量份数为1～3份。
22、优选地，所述阻燃剂为聚磷酸铵、磷酸酯中的至少一种。
23、更优选地，所述阻燃剂为微胶囊颗粒或者核壳结构颗粒。
24、优选地，所述消泡剂为有机改性聚硅氧烷。
25、优选地，所述偶联剂为γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、β-(3,4环氧环已基)-乙基三甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷中的至少这一。
26、优选地，所述催化剂为有机铋、有机锌、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。
27、更优选地，所述催化剂为有机铋和有机锌的复配物。
28、优选地，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的至少一种。
29、优选地，所述稀释剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸中的至少一种。
30、优选地，环状碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的至少一种，所述芳香族伯胺为间苯二甲胺(熔点14℃)、4,4'-亚甲基双(2-乙基苯胺)(熔点46℃)、间苯二胺(熔点64～66℃)、4,4'-二氨基二苯基甲烷(熔点89～91℃)、1,3,5-三氨基苯(熔点84～85℃)中的至少一种。
31、低熔点的芳香族伯胺相比于高熔点熔融为液态所需温度较低，且液态便于与环状碳酸脂充分反应；高熔点芳香族伯胺熔融为液态温度较高，滴入环状碳酸脂发生反应时较为剧烈，反应不易控制，且极易氧化导致反应产物不纯。
32、更优选地，环状碳酸酯和芳香族伯胺的摩尔比为f：1，所述f为芳香族伯胺的官能度。
33、更优选地，所述氨酯多元醇是环状碳酸酯和芳香族伯胺在60～90℃下反应3～6h得到。
34、更优选地，所述氨酯多元醇的制备方法为：将配比量的环状碳酸酯置于反应器皿中，随后加热至反应温度，在氮气保护下，滴加配比量的芳香族伯胺并进行反应，得氨酯多元醇。
35、优选地，所述聚氨酯预聚体的制备原料中，聚醚多元醇和氨酯多元醇的质量之比为5：(1～3)，更优选为5：(1.5～2.5)。
36、经过优选可知，当氨酯多元醇加入量较少时，对聚氨酯灌封胶强度提升较小；当加入量过高时，会大大提高聚氨酯预聚体的粘本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，包括A组分和B组分；
2.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述A组分中聚醚多元醇的分子量为300～3000，蓖麻油多元醇的醇羟值为160～168mgKOH/g，官能度为2.5～3。
3.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述氢氧化铝的粒径D50为5～20μm。
4.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，包括以下(a)～(f)中的至少一项：
5.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的至少一种。
6.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述稀释剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸中的至少一种。
7.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，环状碳酸酯为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯中的至少一种，所述芳香族伯胺为间苯二甲胺、4,4'-亚甲基双(2-乙基苯胺)、间苯二胺、4,4'-二氨基二苯基甲烷、1,3,5-三氨基苯中
8.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述氨酯多元醇是环状碳酸酯和芳香族伯胺在60～90℃下反应3～6h得到。
9.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述聚氨酯预聚体的制备原料中，聚醚多元醇和氨酯多元醇的质量之比为5：(1～3)；优选地，所述聚氨酯预聚体的制备方法为：将配比量的聚醚多元醇和氨酯多元醇混合，并在100～120℃下真空干燥2～3h，随后降温至40℃以下，氮气保护下，再加入异氰酸酯并加热至50～60℃反应2～3h，即得所述聚氨酯预聚体。
10.如权利要求1～9任一项所述高强度双组分聚氨酯灌封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，包括a组分和b组分；
2.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述a组分中聚醚多元醇的分子量为300～3000，蓖麻油多元醇的醇羟值为160～168mgkoh/g，官能度为2.5～3。
3.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述氢氧化铝的粒径d50为5～20μm。
4.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，包括以下(a)～(f)中的至少一项：
5.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、多苯基多亚甲基多异氰酸酯中的至少一种。
6.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述稀释剂为邻苯二甲酸酯类、脂肪族二酸中的至少一种。
7.如权利要求1所述高强度双组分聚氨酯灌封胶，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈权，王超智，王小伟，潘守伟，
申请(专利权)人：广州集泰化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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