CN105482764A - 一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶 - Google Patents

一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料包括：聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯、催化剂、纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氢氧化铝、有机改性蒙脱土、碳纳米管、十六烷基三甲基氯化铵、纳米银、竹炭粉、季铵盐、磷酸三甲苯酯、二丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二丙二醇酯、8-羟基喹啉酮、端乙烯基硅油、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物。本发明提出的抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其抗菌性能优异，阻燃性能好，粘结强度高，使用寿命长。

Description

一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶
技术领域
本发明涉及灌封胶技术领域，尤其涉及一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶。
背景技术
灌封胶主要用于电子元部件在电子仪器设备中的粘结，又称电子胶，其在未固化前属于液体状，具有流动性，固化后可以起到防水防潮、防尘、绝缘、导热、保密、防腐蚀、耐温、防震的作用，可用于电子元器件的粘接、密封、灌封和涂覆保护。目前使用最多的主要有环氧树脂灌封胶、有机硅树脂灌封胶和聚氨酯灌封胶。
聚氨酯可在较宽的硬度范围内具有较高的弹性及强度，另外其具有优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性、抗震动性、耐水性、电绝缘性、低廉的价格，使其在各种领域的元器件的密封和保护领域得到了广泛的应用。随着社会的发展，人们对聚氨酯灌封胶的性能提出了更高的要求，现有的聚氨酯灌封胶其抗菌性已不能满足社会的要求，需要进行改进，另外，聚氨酯的燃烧速度快，且燃烧过程中会产生有毒气体，这就造成了现有的大部分聚氨酯灌封胶在使用的过程中阻燃性能欠佳，限制了聚氨酯灌封胶的应用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其抗菌性能优异，阻燃性能好，粘结强度高，使用寿命长。
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇150-200份、六亚甲基二异氰酸酯20-35份、甲基环己基二异氰酸酯30-45份、催化剂0.2-0.6份、纳米氧化锌3-10份、纳米二氧化钛2-8份、纳米氢氧化铝2-6份、有机改性蒙脱土3-8份、碳纳米管2-10份、十六烷基三甲基氯化铵1-5份、纳米银1-5份、竹炭粉2-8份、季铵盐8-15份、磷酸三甲苯酯3-12份、二丙二醇二苯甲酸酯5-15份、邻苯二甲酸二丙二醇酯8-15份、8-羟基喹啉酮1-2.5份、端乙烯基硅油5-15份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物2-8份。
优选地，其原料中，聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯的重量比为170-190：26-33：36-42。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇180-186份、六亚甲基二异氰酸酯29-31份、甲基环己基二异氰酸酯38-41份、催化剂0.5-0.6份、纳米氧化锌6.5-7.2份、纳米二氧化钛5.6-6.2份、纳米氢氧化铝4.3-5份、有机改性蒙脱土5.5-6份、碳纳米管7-9份、十六烷基三甲基氯化铵2.6-3.1份、纳米银3-4份、竹炭粉5.3-6份、季铵盐10-13份、磷酸三甲苯酯6-9份、二丙二醇二苯甲酸酯8-11份、邻苯二甲酸二丙二醇酯9-12份、8-羟基喹啉酮1.6-2.1份、端乙烯基硅油8-10份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物3.5-5份。
优选地，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇185份、六亚甲基二异氰酸酯30份、甲基环己基二异氰酸酯40份、催化剂0.55份、纳米氧化锌7份、纳米二氧化钛6份、纳米氢氧化铝4.5份、有机改性蒙脱土5.8份、碳纳米管8份、十六烷基三甲基氯化铵3份、纳米银3.6份、竹炭粉5.6份、季铵盐12份、磷酸三甲苯酯8份、二丙二醇二苯甲酸酯10份、邻苯二甲酸二丙二醇酯10份、8-羟基喹啉酮2份、端乙烯基硅油8.5份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物4份。
优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1-2:3-8的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在115-125℃下反应10-18h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入2-5份改性硅烷和10-25份无水甲醇，在35-45℃下加入2-3.5份环氧氯丙烷，反应2-5h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
优选地，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1.5:5的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在120℃下反应15h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入3份改性硅烷和20份无水甲醇，在40℃下加入3.2份环氧氯丙烷，反应3h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡按重量比为1:4:3的混合物。
优选地，所述纳米氧化锌的平均粒径为20-35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为35-50nm；所述纳米氢氧化铝的平均粒径为15-30nm；所述纳米银的平均粒径为10-25nm。
本发明灌封胶中，以聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯和甲基环己基二异氰酸酯为原料，赋予灌封胶优异的耐腐蚀和耐老化性；添加了纳米氧化锌、纳米二氧化钛、纳米氢氧化铝、有机改性蒙脱土、碳纳米管、纳米银、竹炭粉为填料，其中，在十六烷基三甲基氯化铵的作用下填料均匀分散于体系中，赋予灌封胶优异的机械强度，与磷酸三甲苯酯、端乙烯基硅油、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物配合后具有协同作用，显著提高了灌封胶的阻燃性，在优选方式中，在季铵盐的制备过程中，首先选择了γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺为原料，通过调节反应的条件，使γ-氯丙基三乙氧基硅烷中的氯原子与二异丙醇胺中的氨基发生了反应，得到改性硅烷，与环氧氯丙烷混合后，发生了季胺化反应得到了季铵盐，将其加入体系中，与体系中的纳米银、竹炭粉和纳米氧化锌、纳米二氧化钛配合后赋予灌封胶优异的抗菌性能；纳米氢氧化铝加入体系中与乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物、磷酸三甲苯酯具有协同阻燃作用，显著改善了灌封胶的阻燃性。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇200份、六亚甲基二异氰酸酯20份、甲基环己基二异氰酸酯45份、催化剂0.2份、纳米氧化锌10份、纳米二氧化钛2份、纳米氢氧化铝6份、有机改性蒙脱土3份、碳纳米管10份、十六烷基三甲基氯化铵1份、纳米银5份、竹炭粉8份、季铵盐15份、磷酸三甲苯酯3份、二丙二醇二苯甲酸酯15份、邻苯二甲酸二丙二醇酯8份、8-羟基喹啉酮2.5份、端乙烯基硅油5份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物8份。
实施例2
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇150份、六亚甲基二异氰酸酯35份、甲基环己基二异氰酸酯30份、催化剂0.6份、纳米氧化锌3份、纳米二氧化钛8份、纳米氢氧化铝2份、有机改性蒙脱土8份、碳纳米管2份、十六烷基三甲基氯化铵5份、纳米银1份、竹炭粉2份、季铵盐8份、磷酸三甲苯酯12份、二丙二醇二苯甲酸酯5份、邻苯二甲酸二丙二醇酯15份、8-羟基喹啉酮1份、端乙烯基硅油15份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物2份。
实施例3
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇180份、六亚甲基二异氰酸酯31份、甲基环己基二异氰酸酯38份、催化剂0.6份、纳米氧化锌6.5份、纳米二氧化钛6.2份、纳米氢氧化铝4.3份、有机改性蒙脱土6份、碳纳米管7份、十六烷基三甲基氯化铵3.1份、纳米银3份、竹炭粉6份、季铵盐10份、磷酸三甲苯酯9份、二丙二醇二苯甲酸酯8份、邻苯二甲酸二丙二醇酯12份、8-羟基喹啉酮1.6份、端乙烯基硅油10份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物3.5份；
其中，所述纳米氧化锌的平均粒径为20nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为50nm；所述纳米氢氧化铝的平均粒径为15nm；所述纳米银的平均粒径为25nm；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按2:3的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在125℃下反应10h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入5份改性硅烷和10份无水甲醇，在45℃下加入2份环氧氯丙烷，反应5h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
实施例4
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇186份、六亚甲基二异氰酸酯29份、甲基环己基二异氰酸酯41份、催化剂0.5份、纳米氧化锌7.2份、纳米二氧化钛5.6份、纳米氢氧化铝5份、有机改性蒙脱土5.5份、碳纳米管9份、十六烷基三甲基氯化铵2.6份、纳米银4份、竹炭粉5.3份、季铵盐13份、磷酸三甲苯酯6份、二丙二醇二苯甲酸酯11份、邻苯二甲酸二丙二醇酯9份、8-羟基喹啉酮2.1份、端乙烯基硅油8份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物5份；
其中，所述纳米氧化锌的平均粒径为35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为35nm；所述纳米氢氧化铝的平均粒径为30nm；所述纳米银的平均粒径为10nm；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1:8的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在115℃下反应18h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入2份改性硅烷和25份无水甲醇，在35℃下加入3.5份环氧氯丙烷，反应2h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
实施例5
本发明提出的一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇185份、六亚甲基二异氰酸酯30份、甲基环己基二异氰酸酯40份、催化剂0.55份、纳米氧化锌7份、纳米二氧化钛6份、纳米氢氧化铝4.5份、有机改性蒙脱土5.8份、碳纳米管8份、十六烷基三甲基氯化铵3份、纳米银3.6份、竹炭粉5.6份、季铵盐12份、磷酸三甲苯酯8份、二丙二醇二苯甲酸酯10份、邻苯二甲酸二丙二醇酯10份、8-羟基喹啉酮2份、端乙烯基硅油8.5份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物4份；
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡按重量比为1:4:3的混合物；
所述纳米氧化锌的平均粒径为30nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为45nm；所述纳米氢氧化铝的平均粒径为20nm；所述纳米银的平均粒径为15nm；
所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1.5:5的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在120℃下反应15h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入3份改性硅烷和20份无水甲醇，在40℃下加入3.2份环氧氯丙烷，反应3h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇150-200份、六亚甲基二异氰酸酯20-35份、甲基环己基二异氰酸酯30-45份、催化剂0.2-0.6份、纳米氧化锌3-10份、纳米二氧化钛2-8份、纳米氢氧化铝2-6份、有机改性蒙脱土3-8份、碳纳米管2-10份、十六烷基三甲基氯化铵1-5份、纳米银1-5份、竹炭粉2-8份、季铵盐8-15份、磷酸三甲苯酯3-12份、二丙二醇二苯甲酸酯5-15份、邻苯二甲酸二丙二醇酯8-15份、8-羟基喹啉酮1-2.5份、端乙烯基硅油5-15份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物2-8份。
2.根据权利要求1所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，其原料中，聚醚多元醇、六亚甲基二异氰酸酯、甲基环己基二异氰酸酯的重量比为170-190：26-33：36-42。
3.根据权利要求1或2所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇180-186份、六亚甲基二异氰酸酯29-31份、甲基环己基二异氰酸酯38-41份、催化剂0.5-0.6份、纳米氧化锌6.5-7.2份、纳米二氧化钛5.6-6.2份、纳米氢氧化铝4.3-5份、有机改性蒙脱土5.5-6份、碳纳米管7-9份、十六烷基三甲基氯化铵2.6-3.1份、纳米银3-4份、竹炭粉5.3-6份、季铵盐10-13份、磷酸三甲苯酯6-9份、二丙二醇二苯甲酸酯8-11份、邻苯二甲酸二丙二醇酯9-12份、8-羟基喹啉酮1.6-2.1份、端乙烯基硅油8-10份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物3.5-5份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，其原料按重量份包括以下组分：聚醚多元醇185份、六亚甲基二异氰酸酯30份、甲基环己基二异氰酸酯40份、催化剂0.55份、纳米氧化锌7份、纳米二氧化钛6份、纳米氢氧化铝4.5份、有机改性蒙脱土5.8份、碳纳米管8份、十六烷基三甲基氯化铵3份、纳米银3.6份、竹炭粉5.6份、季铵盐12份、磷酸三甲苯酯8份、二丙二醇二苯甲酸酯10份、邻苯二甲酸二丙二醇酯10份、8-羟基喹啉酮2份、端乙烯基硅油8.5份、乙烯基三乙氧基硅烷-铂络合物4份。
5.根据权利要求1-4中任一项所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1-2:3-8的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在115-125℃下反应10-18h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入2-5份改性硅烷和10-25份无水甲醇，在35-45℃下加入2-3.5份环氧氯丙烷，反应2-5h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
6.根据权利要求1-5中任一项所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述季铵盐按照以下工艺进行制备：在高压反应釜中通入氮气，然后按1.5:5的摩尔比加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷和二异丙醇胺，在120℃下反应15h，反应结束后冷至室温，抽滤后减压蒸馏得到改性硅烷；在反应装置中通入氮气，然后按重量份加入3份改性硅烷和20份无水甲醇，在40℃下加入3.2份环氧氯丙烷，反应3h，反应结束后降至室温，经旋转蒸发、无水***洗脱、真空干燥得到所述季铵盐。
7.根据权利要求1-6中任一项所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸亚锡按重量比为1:4:3的混合物。
8.根据权利要求1-7中任一项所述抗菌阻燃聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述纳米氧化锌的平均粒径为20-35nm；所述纳米二氧化钛的平均粒径为35-50nm；所述纳米氢氧化铝的平均粒径为15-30nm；所述纳米银的平均粒径为10-25nm。
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