CN112480854A - 双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，包括如下重量份数的各原料：改性蓖麻油多元醇20‑70份，大豆油基增塑剂20‑70份，三羟甲基丙烷1‑10份，催化剂0.1‑0.6份，消泡助剂0.3‑1.2份，固化剂80‑120份；所述固化剂为4,4'‑二环己基甲烷二异氰酸酯；本发明全部采用环保原材料；不需制备预聚体异氰酸酯固化剂，工艺简单，容易实现；确保优良的耐候性能，能适应于户外，同时能确保室温固化的足够反应活性，不需加热固化即能生成透明度高，强度大，柔韧性佳的固化物，使用效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及聚氨酯封装胶，具体是双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶及其制备方法。
背景技术
封装胶是指可以将某些元器件(如电子行业的电阻电容法线路板等)进行密封、包封或灌封的一类电子胶水或粘合剂，灌封后可以起到防水、防潮、防震、防尘、防水、散热、保密等作用。
常见的封装胶主要包括环氧类封装胶、有机硅类封装胶、聚氨酯封装胶以及紫外线光固化封装胶等。
现有的聚氨酯封胶制备工艺包括以下两种方法：
一、聚氨酯柔性电子封装胶的研制；
以相对分子质量为1000的PPG与TDI反应合成异氰酸酯预聚体，其中n(TDI)∶n(PPG)＝2∶1；m(聚醚多元醇)∶m(聚氨酯预聚体)＝0.6、扩链剂1,4-丁二醇用量为3％,催化剂二月桂酸二丁基锡用量为0.3％。使用时以多元醇组份和聚氨酯预聚体组份按质量配比搅拌混合均匀后灌封到容器中让其室温固化。
但是，采用芳香胺族的TDI作为异氰酸酯组份，其蒸气压大、气味大、毒性大，并且需使用不环保的重金属类催化剂；而且苯环结构的存在无法适应户外高耐候性的要求；需要制备预聚体，增加工业生产的成本和风险。
二、HMDI制备室温固化聚氨酯电子封装胶；
以HMDI和PPG1000按比例4:1-5:1反应生产预聚体，加入小量HDI三聚体和增塑剂DOA作为固化剂组份；以三官能度，相对分子质量为5000聚醚多元醇的330G作为主树脂成分，配合扩链剂1,4-BD,TMP，催化剂和各类助剂，通过搅拌混合制备树脂主剂部分。同样按质量配比搅拌混合树脂主剂和固化剂后使用。
然而，此工艺虽然采用环保催化剂，但为了提高固化反应速度，必须添加HDI三聚体和1，4-BD和预反应制备预聚体。所添加HDI三聚体和1,4-DB对固化物透明度有影响，固化物整体有发白现象；该近似产品在低温固化不理想，容易出现固化不完成而粘手的现象，固化物整体强度欠佳，受冲击和撕扯容易开裂，这些都是由于使用的聚醚多元醇和HMDI的反应活性低，固化反应不完全造成的；也采用了欠环保的DOA作为增塑剂。
综上所述，现有的聚氨酯封胶在生产过程中具有一、需使用不环保原材料；二、反应活性低；三、需制备预聚体；四、不适用户外共四个主要问题。迫切需要一种新的生产工艺来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇20-70份，大豆油基增塑剂20-70份，三羟甲基丙烷1-10份，催化剂0.1-0.6份，消泡助剂0.3-1.2份，固化剂80-120份；所述固化剂为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
作为本发明进一步的方案：包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇40-50份，大豆油基增塑剂40-50份，三羟甲基丙烷5-6份，催化剂0.2-0.5份，消泡助剂0.5-1.0份，固化剂100份。
作为本发明进一步的方案：所述催化剂为有机铋和有机锌的混合物。
双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照原料配方，对改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂、三羟甲基丙烷、催化剂、消泡助剂和固化剂进行配比；
步骤二、将配比后的改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂和三羟甲基丙烷投入封闭式的搅拌釜中进行搅拌，并将搅拌釜加热到110℃；
步骤三、当搅拌釜内的三羟甲基丙烷完全溶解后，加入催化剂和消泡助剂，搅拌制得树脂主剂；
步骤四、使用时，将树脂主剂与固化剂搅拌混合，再浇灌在需封装的物体上，自然反应固化即可。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明以改性蓖麻油多元醇作为主树脂成分，采用环保的大豆油基增塑剂，以三羟甲基丙烷(TMP)作为扩链剂，配合环保催化剂和消泡助剂制备树脂主剂部分。固化剂组份直接采用市面销售的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，不需作任何调整。使用时按树脂主剂：固化剂＝3:1简单搅拌混合后，进行浇灌，室温放置让其自然反应固化即可。封装后，室温3-4小时表干(不流动果冻状态)，24小时基本固化，形成邵氏硬度35-40A的柔性固化物；3天内能完全固化，达到最终邵氏硬度为50-55A的柔性固化物。
本发明全部采用环保原材料；不需制备预聚体异氰酸酯固化剂，工艺简单，容易实现；确保优良的耐候性能，能适应于户外，同时能确保室温固化的足够反应活性，不需加热固化即能生成透明度高，强度大，柔韧性佳的固化物，使用效果较好。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇20-70份，大豆油基增塑剂20-70份，三羟甲基丙烷1-10份，催化剂0.1-0.6份，消泡助剂0.3-1.2份，固化剂80-120份；所述固化剂为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
其中，改性蓖麻油多元醇：粘度700cps，羟值155mgKOH/g，官能度2.7。通过普通蓖麻油经酸化裂解而成，该多元醇相对分子质量在1000左右，低分子量高羟值，能提供高的反应活性。大豆油基增塑剂：大豆油经氧化处理而成，无毒，可用于食品，粘度200cps，不参与固化反应。三羟甲基丙烷(TMP)：纯净物，三官能度，固体，可溶于醇类，作为扩链剂使固化物形成空间网络结构。4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI：纯净物，酯环族，不黄变，没有苯环结构的吸电子作用，与羟基反应活性低。
进一步的，包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇40-50份，大豆油基增塑剂40-50份，三羟甲基丙烷5-6份，催化剂0.2-0.5份，消泡助剂0.5-1.0份，固化剂100份。
进一步的，所述催化剂为有机铋和有机锌的混合物。
双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、按照原料配方，对改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂、三羟甲基丙烷、催化剂、消泡助剂和固化剂进行配比；
步骤二、将配比后的改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂和三羟甲基丙烷投入封闭式的搅拌釜中进行搅拌，并将搅拌釜加热到110℃；慢搅拌，且抽真空脱水；
步骤三、当搅拌釜内的三羟甲基丙烷完全溶解后，加入催化剂和消泡助剂，搅拌制得树脂主剂；
步骤四、使用时，将树脂主剂与固化剂搅拌混合，再浇灌在需封装的物体上，自然反应固化即可。
本发明的工作原理是：以改性蓖麻油多元醇作为主树脂成分，采用环保的大豆油基增塑剂，以三羟甲基丙烷(TMP)作为扩链剂，配合环保催化剂和消泡助剂制备树脂主剂部分。固化剂组份直接采用市面销售的4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯(HMDI)，不需作任何调整。
使用时按树脂主剂：固化剂＝3:1简单搅拌混合后，进行浇灌，室温放置让其自然反应固化即可。
封装后，室温3-4小时表干(不流动果冻状态)，24小时基本固化，形成邵氏硬度35-40A的柔性固化物；3天内能完全固化，达到最终邵氏硬度为50-55A的柔性固化物。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (4)
1.双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，其特征在于，包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇20-70份，大豆油基增塑剂20-70份，三羟甲基丙烷1-10份，催化剂0.1-0.6份，消泡助剂0.3-1.2份，固化剂80-120份；所述固化剂为4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯。
2.根据权利要求1所述的双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，其特征在于，包括如下重量份数的各原料：
改性蓖麻油多元醇40-50份，大豆油基增塑剂40-50份，三羟甲基丙烷5-6份，催化剂0.2-0.5份，消泡助剂0.5-1.0份，固化剂100份。
3.根据权利要求1所述的双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶，其特征在于，所述催化剂为有机铋和有机锌的混合物。
4.双组份改性蓖麻油户外电子用聚氨酯封装胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、按照原料配方，对改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂、三羟甲基丙烷、催化剂、消泡助剂和固化剂进行配比；
步骤二、将配比后的改性蓖麻油多元醇、大豆油基增塑剂和三羟甲基丙烷投入封闭式的搅拌釜中进行搅拌，并将搅拌釜加热到110℃；
步骤三、当搅拌釜内的三羟甲基丙烷完全溶解后，加入催化剂和消泡助剂，制得树脂主剂；
步骤四、使用时，将树脂主剂与固化剂搅拌混合，再浇灌在需封装的物体上，自然反应固化即可。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN115584194A (zh) * | 2022-10-29 | 2023-01-10 | 广东顺德巍龙复合材料有限公司 | 双组份无溶剂植物油基聚氨酯砂浆中涂地坪涂料 |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US4344873A (en) * | 1980-03-15 | 1982-08-17 | Akzo Nv | Potting medium from polyurethanes |
| CN108753243A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-11-06 | 株洲时代新材料科技股份有限公司 | 一种多组份聚氨酯灌封胶及其制备方法 |
-
2020
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US4344873A (en) * | 1980-03-15 | 1982-08-17 | Akzo Nv | Potting medium from polyurethanes |
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| Title |
|---|
| 刘益军: "《聚氨酯原料及助剂手册》", vol. 1, 30 April 2005, 化学工业出版社, pages: 23 * |
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| CN115772378A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-03-10 | 佛山市桐立新材料科技有限公司 | 一种双组分聚氨酯胶及其制备方法 |
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