一种聚氨酯灌封胶及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种聚氨酯灌封胶及其制备方法和用途，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为40~60:100，A组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯A 10～40份、聚合物多元醇5~20份、增塑剂5~30份、异氰酸酯35~75份；B组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯B 20~60份、聚合物多元醇5~30份、增塑剂5~30份、扩链剂5~25份、阻燃剂5~40份、炭黑0.5~5份、催化剂0.01~1份、消泡剂0.1~1份；所述的端羟基聚丁二烯A为低官能度特种丁羟；所述端羟基聚丁二烯B为多官能度特种丁羟和/或环氧化特种丁羟。本发明专利技术所述的灌封胶具有力学性能高、粘接性能好、绝缘阻燃性优异和耐低温性能的特点，可用于电缆等电子元器件的灌封。可用于电缆等电子元器件的灌封。

【技术实现步骤摘要】
一种聚氨酯灌封胶及其制备方法和用途


[0001]本专利技术属于聚氨酯材料领域，涉及一种聚氨酯灌封胶及其制备方法和用途。

技术介绍

[0002]聚氨酯灌封胶由于其优良的特性，已广泛应用于各类电子元器件产品中。但部分电子元器件例如电缆、电缆插头座等，因本身产品的特点对其灌封材料的综合性能提出了更高的要求，需要灌封胶同时具有力学性能高、耐低温性能、粘接性能好、绝缘阻燃性优异等特点。
[0003]目前国产聚氨酯灌封胶研究大多集中在单一性能（如力学性能、粘接性能、阻燃性能等）的提高上，多种性能兼具的高性能聚氨酯灌封胶产品较少。专利CN108753243A公开了一种多组分聚氨酯灌封胶及其制备方法，该方法通过使用蓖麻油、聚酯或聚醚多元醇和添加阻燃剂，来提高聚氨酯灌封胶的绝缘阻燃和粘接性能，而对耐低温性能没有改善。专利CN110272710A公开了一种适用于电子传感器的聚氨酯灌封胶及其制备方法，该方法通过蓖麻油和聚醚多元醇搭配使用，并添加阻燃剂，使得灌封胶具有优异的阻燃和绝缘性能，但忽略了灌封胶的耐低温和粘接性能。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术第一方面提供了一种聚氨酯灌封胶，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为40~60:100，A组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯A 10~40份、聚合物多元醇5~20份、增塑剂5~30 份、异氰酸酯35~75份；B组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯B 20~60份、聚合物多元醇5~30份、增塑剂5~30 份、扩链剂5~25份、阻燃剂5~40份、炭黑0.5~5份、催化剂0.01~1份、消泡剂0.1~1份；所述端羟基聚丁二烯A为低官能度特种丁羟；所述端羟基聚丁二烯B为多官能度特种丁羟和/或环氧化特种丁羟。
[0005]进一步的，所述低官能度特种丁羟是数均分子量为2000~3000、官能度2.0~2.3、挥发份小于0.01wt%的Ⅳ型低官能度特种丁羟和/或数均分子量为1500~2500、官能度2.0~2.3、挥发份小于0.01wt%的
Ⅴ
型低官能度特种丁羟。
[0006]进一步的，所述多官能度特种丁羟的数均分子量为2800~3400，官能度为2.9~3.1；所述环氧化特种丁羟的数均分子量为2800~3400，官能度为2.9~3.1，环氧值为0.6~1.0mmol/g。
[0007]进一步的，所述聚合物多元醇为数均分子量为1000~3000的聚氧化丙烯二元醇、数均分子量为650~2000的聚四氢呋喃醚二醇、数均分子量为1000~2000的聚氧化乙烯二元醇中的一种或多种。
[0008]进一步的，所述扩链剂为乙二醇、丁二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、乙基己二醇、
N,N
‑
双羟异丙基苯胺、乙基丁基丙二醇、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇中的一种或多种。
[0009]进一步的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯（DMP）、邻苯二甲酸二己酯（DHP）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）、对苯二甲酸二辛酯（DOTP）、邻苯二甲酸二异壬酯（DINP）、邻苯二甲酸二异癸酯（DIDP）、癸二酸二异丙酯（DIPS）、癸二酸二丁酯（DBS）、癸二酸二辛酯（DOS）中的一种或多种。
[0010]进一步的，所述异氰酸酯为2,4
’‑
甲苯二异氰酸酯（T
‑
100）、2,4
’‑
甲苯二异氰酸酯和2,6
’‑
甲苯二异氰酸酯的混合物（T
‑
80）、4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）、4,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯和2,4
’‑
二苯基甲烷二异氰酸酯的混合物（MDI
‑
50）、液化二苯基甲烷二异氰酸酯（LMDI）中的一种或多种。
[0011]进一步的，所述阻燃剂为三（2
‑
氯丙基）磷酸酯（TCPP）、甲基磷酸二甲酯（DMMP）、乙基磷酸二乙酯（DEEP）、氢氧化铝、聚磷酸铵、氧化锑、偏硼酸钡中的一种或多种。
[0012]进一步的，所述炭黑为色素炭黑、补强炭黑、耐磨炭黑中的一种或多种。
[0013]进一步的，所述催化剂为有机铋类催化剂，有机锌类催化剂、有机锡类催化剂、有机汞类催化剂中的一种或多种。
[0014]进一步的，所述消泡剂为有机硅类消泡剂、聚醚改性有机硅类消泡剂、丙烯酸酯类消泡剂中的一种或多种。
[0015]本专利技术第二方面提供一种聚氨酯灌封胶的制备方法，包括以下步骤：（1）A组分的制备：将端羟基聚丁二烯A、增塑剂和聚合物多元醇按比例加入到反应器中，在95~105℃条件下真空脱水，直至水分含量<0.03%；然后降温到50~60℃，加入异氰酸酯，保持体系反应温度70~80℃，直至体系的NCO%含量达到10~20%；即可脱除气泡，降至室温，得A组分；（2）B组分的制备：将端羟基聚丁二烯B、聚合物多元醇、增塑剂、扩链剂、阻燃剂和炭黑按比例加入到反应器中，在95~105℃真空脱水，直至水分含量<0.03%；然后降温到40~50℃，加入催化剂和消泡剂，搅拌混合0.5~1h；即可降至室温，得B组分；（3）聚氨酯灌封胶的获得：将A组分和B组分按照重量比40~60:100混合均匀，固化即得聚氨酯灌封胶。
[0016]本专利技术第三方面提供一种聚氨酯灌封胶在电子元器件领域的应用，优选所述电子元器件是电缆。
[0017]本专利技术的有益效果是：本专利技术的A组分中含有低官能度特种丁羟，其官能度接近2，挥发份低，分子量分布窄，起到扩链的作用，有利于合成高延伸率预聚物，进而可提高聚氨酯灌封胶的延伸率。
[0018]本专利技术的B组分中含有环氧化特种丁羟，在端羟基聚丁二烯分子链上引入环氧基团，可有效提高分子极性，固化后的环氧高聚物不仅低温性能优异，而且可大幅提高聚氨酯材料的力学强度和粘接强度。
[0019]本专利技术通过在A组分和B组分中分别使用不同结构的特种丁羟进行搭配，使灌封胶兼具优异的力学性能和粘接性能。
[0020]本专利技术采用不同阻燃剂搭配，在提高灌封胶力学性能的同时也保证其优异的阻燃性能。
[0021]本专利技术的聚氨酯灌封胶固化后，具有力学性能高、粘接性能好、绝缘阻燃性优异和
耐低温性能的特点，可用于电缆等电子元器件的灌封，其性能达到甚至超过了国外同类产品的性能，实现了进口替代。
[0022]本专利技术的聚氨酯灌封胶的制备方法工艺简单，既可室温固化，也可加热固化，便于灌封；原料及工艺对环境友好，适合工业化生产。
具体实施方式
[0023]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0024]实施例1A组分的制备：将25g
ꢀⅣ
型端羟基聚丁二烯、15g增塑剂DOP和10g分子量为2000的聚氧化丙烯二元醇加入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚氨酯灌封胶，由A组分和B组分组成，A组分和B组分的质量比为40~60:100，A组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯A 10~40份、聚合物多元醇5~20份、增塑剂5~30 份、异氰酸酯35~75份；B组分包括以下重量份数的原料：端羟基聚丁二烯B 20~60份、聚合物多元醇5~30份、增塑剂5~30 份、扩链剂5~25份、阻燃剂5~40份、炭黑0.5~5份、催化剂0.01~1份、消泡剂0.1~1份；所述端羟基聚丁二烯A为低官能度特种丁羟；所述端羟基聚丁二烯B为多官能度特种丁羟和/或环氧化特种丁羟。2.根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，所述低官能度特种丁羟是数均分子量为2000~3000、官能度2.0~2.3、挥发份小于0.01wt%的Ⅳ型低官能度特种丁羟和/或数均分子量为1500~2500、官能度2.0~2.3、挥发份小于0.01wt%的
Ⅴ
型低官能度特种丁羟；所述多官能度特种丁羟的数均分子量为2800~3400，官能度为2.9~3.1；所述环氧化特种丁羟的数均分子量为2800~3400，官能度为2.9~3.1，环氧值为0.6~1.0mmol/g。3.根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，所述聚合物多元醇为数均分子量为1000~3000的聚氧化丙烯二元醇、数均分子量为650~2000的聚四氢呋喃醚二醇、数均分子量为1000~2000的聚氧化乙烯二元醇中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二异癸酯、癸二酸二异丙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，所述扩链剂为乙二醇、丁二醇、戊二醇、新戊二醇、己二醇、乙基己二醇、N,N
‑
双羟异丙基苯胺、乙基丁基丙二醇、2,2,4
‑
三甲基
‑
1,3
‑
戊二醇中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，所述异氰酸酯为2,4
’‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔文康，石雅琳，苏丽丽，郑直，姜健，尹璐，
申请(专利权)人：黎明化工研究设计院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：