【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于聚氨酯胶黏剂材料，具体涉及一种生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶及其制备方法。
技术介绍
1、新能源电动车发展前景光明，通过灌封工艺固化后可以减少电池电芯受外界环境条件影响，确保电池电芯在标准工作环境下良好运行，提高电池元器件正常稳定性与使用寿命。聚氨酯灌封胶一般为双组份，分为主剂和固化剂，主要成分是多元二异氰酸酯和聚醚多元醇，它们在催化剂的存在下交联和固化形成高聚物，能够克服环氧树脂易碎和有机硅树脂强度低的缺点，被广泛应用于新能源电动车的动力电池。但是，商用的聚氨酯灌封胶其主要原料都源于化石材料，同时也缺乏生物降解性。因此，采用生物基原料制备更可持续的聚氨酯灌封胶是非常重要的。另外，动力电池由于交通事故、撞击、过充、过热、短路和电芯不良等原因可引起电池起火燃烧甚至爆炸，从而带来财产和人员安全隐患，因此灌封胶需要优异的阻燃和导热性能。然而，一般聚氨酯本体的导热率较低(0.18-0.20w·m-1·k-1)，阻燃性能较差(极限氧指数仅为18％)，无法满足高性能动力电池灌封胶的要求。因此，有必要对生物基聚氨酯进行改性来提高其导热和阻燃性能。
2、中国专利cn114874740a公开了一种聚氨酯软包电池灌封胶及其制备方法，由改性氧化铝30-35份、聚氨酯改性环氧树脂25-45份、酸酐固化剂15-20份、复合阻燃填料10-25份、活性稀释剂3-5份、铂催化剂3-5份、有机硅消泡剂1-3份以及硅烷偶联剂1-3份组成。该专利技术所制备的聚氨酯软包电池灌封胶的原材料都源自于化石材料，不符合“双碳”目标，容易造成环境和生态问题
3、中国专利cn113881376b公开了一种生物基环氧树脂灌封胶，所述生物基环氧树脂灌封胶含有多臂腰果酚基环三磷腈环氧树脂，所述多臂腰果酚基环三磷腈环氧树脂由六氯环三磷腈与腰果酚反应后再经过环氧化制得。该专利技术所制备的生物基环氧树脂灌封胶虽然具有优异的阻燃性，但是其导热系数仅为0.5-0.7w·m-1·k-1，无法满足动力电池对高性能灌封胶的要求。
4、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶及其制备方法，以解决目前聚氨酯灌封胶存在的原料不符合双碳目标、导热性能差无法满足动力电池对高性能灌封胶的要求的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，所述聚氨酯灌封胶包括a料组分和b料组分，以质量份数计，所述a料组分包括以下原料：
4、改性植物油多元醇30-50份、聚己内酯多元醇20-40份、扩链剂2-8份、壳聚糖/植酸改性导热填料50-60份、粘接促进剂1-5份、催化剂0.1-0.8份和消泡剂0.8-1.5份；
5、所述b料组分包括以下原料：
6、多亚甲基多苯基异氰酸酯80-120份、消泡剂0.8-1.5份和吸水剂3-6份。
7、本专利技术可选实施例中，所述a料组分和所述b料组分的质量比为(5-7):1。
8、本专利技术可选实施例中，所述改性植物油多元醇为采用蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、大豆油或葵花籽油改性的多元醇中的至少一种；
9、所述改性植物油多元醇的数均分子量为300-1000，官能度为2-4。
10、本专利技术可选实施例中，以质量份数计，所述壳聚糖/植酸改性导热填料包括如下的制备原料：壳聚糖1-5份、稀醋酸溶液200-500ml、植酸溶液1-5份和导热填料3-8份。
11、本专利技术可选实施例中，所述壳聚糖的脱乙酰度为80％-95％；
12、所述导热填料为球形氧化铝、片状氧化铝、氮化硼和氮化铝中的至少一种。
13、本专利技术可选实施例中，所述扩链剂为1,4－丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羟甲基丙酸中的至少一种；
14、所述粘接促进剂为松香；
15、所述催化剂为二月桂酸丁二基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡、新癸酸、月桂酸秘、异辛酸、环烷酸秘中的至少一种。
16、本专利技术可选实施例中，所述多亚甲基多苯基异氰酸酯的平均官能度为2.1-2.9；
17、所述消泡剂为byk530和byk055中的至少一种；
18、所述吸水剂为氧化钙、分子筛和五氧化二磷中的至少一种。
19、本专利技术还提供了一种如上所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
20、步骤一，按配比混合改性植物油多元醇、聚己内酯多元醇和扩链剂，去除水分，冷却至室温后，加入壳聚糖/植酸改性导热填料、粘接促进剂、催化剂和消泡剂，均匀分散后得到a料组分；
21、步骤二；按配比混合多亚甲基多苯基异氰酸酯、消泡剂和吸水剂，分散均匀后得到b料组分；
22、步骤三，按配比混合a料组分和b料组分，脱泡、固化后，得到生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶。
23、本专利技术可选实施例中，步骤一中，壳聚糖/植酸改性导热填料采用如下步骤制备得到：
24、以质量份数计，将1-5份壳聚糖溶解于200-500ml的稀醋酸溶液中，稀醋酸溶液的质量浓度为1-5％，溶解后升温至50-80℃，加入3-8份导热填料，搅拌1-2h，继续加入1-5份植酸溶液，植酸溶液的质量浓度为8-10％，搅拌反应1-2h后，抽滤、洗涤、烘干至恒重，得到壳聚糖/植酸改性导热填料。
25、本专利技术可选实施例中，步骤一中，去除水分的具体操作为，将混合物在温度为110-130℃、真空度为0.095-0.1mpa的条件下去除水分；
26、步骤三中，脱泡的具体操作为，将混合物在真空度为0.09-0.1mpa的条件下进行脱泡处理。
27、有益效果：
28、本专利技术提供的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶采用生物基原料，因绿色环境友好的生物基材料具有可再生和生物可降解的特性，则赋予聚氨酯灌封胶优异的环保性能，符合“双碳”政策，其中，改性植物油多元醇具有丰富的侧链长烷基，能有效提高聚氨酯灌封胶的防水性能和绝缘性能。
29、本专利技术采用壳聚糖和植酸共同改性导热填料，不仅能提高填料与聚合物基质的相容性，避免长期存放导致的两相分离，还可以增加聚氨酯灌封胶阻燃性能。植酸是一种生物基的有机磷酸，主要是从谷物、大豆和油料种子中提取，植酸的结构中包含六个磷酸盐官能团，磷的质量分数高达28wt％，植酸在燃烧分解的过程中可以产生磷酸和焦磷酸等化合物，易捕获自由基和易催化成炭，阻燃性能优异。壳聚糖在高温条件下会发生开环反应在凝聚相中生成炭层，有利于抑制基体中的热量交换，与此同时，壳聚糖中的氨基在热分解过程中以nh3的形式释放到气相，一方面能够稀释可燃气体的浓度，另一方面促进形成膨胀炭层，膨胀型炭层比普通炭层具有更好的保护基体作用。
30、本专利技术提供的生物基导热阻燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述聚氨酯灌封胶包括A料组分和B料组分，以质量份数计，所述A料组分包括以下原料：
2.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述A料组分和所述B料组分的质量比为(5-7):1。
3.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述改性植物油多元醇为采用蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、大豆油或葵花籽油改性的多元醇中的至少一种；
4.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，以质量份数计，所述壳聚糖/植酸改性导热填料包括如下的制备原料：壳聚糖1-5份、稀醋酸溶液200-500mL、植酸溶液1-5份和导热填料3-8份。
5.如权利要求4所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为80％-95％；
6.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述扩链剂为1,4－丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一缩二乙二醇、甘油、顺丁烯二酸酐、三羟甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羟甲基丙酸中的至少一种；>
7.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述多亚甲基多苯基异氰酸酯的平均官能度为2.1-2.9；
8.一种如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
9.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶的制备方法，其特征在于，步骤一中，壳聚糖/植酸改性导热填料采用如下步骤制备得到：
10.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶的制备方法，其特征在于，步骤一中，去除水分的具体操作为，将混合物在温度为110-130℃、真空度为0.095-0.1MPa的条件下去除水分；
...【技术特征摘要】
1.一种生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述聚氨酯灌封胶包括a料组分和b料组分，以质量份数计，所述a料组分包括以下原料：
2.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述a料组分和所述b料组分的质量比为(5-7):1。
3.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述改性植物油多元醇为采用蓖麻油、棕榈油、亚麻籽油、大豆油或葵花籽油改性的多元醇中的至少一种；
4.如权利要求1所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，以质量份数计，所述壳聚糖/植酸改性导热填料包括如下的制备原料：壳聚糖1-5份、稀醋酸溶液200-500ml、植酸溶液1-5份和导热填料3-8份。
5.如权利要求4所述的生物基导热阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述壳聚糖的脱乙酰度为80％-95％；
6.如权利要求1所...
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