一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种热敏型聚氨酯灌封胶的制备装置，包括A组分制备装置、B组份制备装置以及混合罐，A组分制备装置与B组份制备装置的结构相同，A组分制备装置或B组份制备装置包括反应釜、冷凝器(4)、缓冲罐(5)以及加料罐，加料罐输出管口与反应釜(1)连接，反应釜(1)的输出管口通过升气管与冷凝器的输入端口连接，升气管由第一升气管和第二升气管串联组成，冷凝器(4)与缓冲罐(5)之间连接蒸馏回流共用管道(51)，蒸馏回流共用管道(51)与第一升气管(2)之间连接回流管道(7)，缓冲罐(5)通过平衡管(52)将整个反应体系与储存罐连通而与大气环境相连接，缓冲罐(5)与真空管(53)连接，缓冲罐(5)输出端口通过管道与混合罐连接。
【专利说明】一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置。
【背景技术】
[0002]在电子行业，诸多材料都需要进行灌封，灌封就是把构成电子器件或集成电路的各个部件按规定的要求合理布置、组装、连接，使之与环境隔离从而得到保护的工艺。起到防止水分、尘埃及有害气体对电子器件或集成电路的侵蚀，减缓振动，防止外力损伤，稳定电子元件等作用，广泛应用于LED、电容器、集成电路、大规模集成电路、印刷电路板、汽车电子产品、汽车线束、连接器、传感器等方面。由于大多灌封都是不可拆卸的，封装的失败就意味产品的报废，影响到制品的成本。目前，电子灌封材料的研发受到国内外的高度重视。
[0003]目前灌封材料主要有环氧树脂、有机硅及聚氨酯三大类:
[0004](I)环氧树脂灌封胶主要由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、填料、润滑剂、颜料以及其它助剂组成。环氧树脂与固化剂反应属于加成聚合，没有副产物，一般收缩率比较小，固化产物具有优良的耐热性、电绝缘性能、密封性和介电性能，能够满足一般电子、电器绝缘材料的要求，选择不同的固化剂和促进剂，可配制不同性能的灌封胶，可满足不同的需求。环氧树脂类灌封胶主要在电力互感器、变压器、绝缘子、电子器件、集成电路、半导体元件、线路板、覆铜板、电子电器、高压绝缘子芯棒、高电压大电流开关等方面的灌封。但是，环氧树脂本身存在大量刚性基团，在使用中存在硬度大、易脆裂、耐低温性能差、不能修补、封装温度要求较高等缺点，限制了其使用范围；
[0005](2)有机硅类灌封胶具有优异的稳定性，能在较宽的温度、湿度范围内保持良好的力学和电学性能，另外硅橡胶还具有良好的抗臭氧和紫外线老化的特性，以及较佳的化学稳定性。有机硅类灌封胶按其交联机理可分为缩合型和加成型两种，其中缩合型有机硅灌封胶可操作时间尚可，但粘度大、硬度偏低；加成型有机硅类灌封胶粘度低、硬度高，但可操作时间短。目前，国内外常用的有机硅类灌封胶多为加成型，在钼、钯系催化剂的作用下，使含有硅氢键(-S1-H)的有机硅氧烷通过加成反应固化成型，但此种有机硅类灌封胶与其它材料的粘接性能差，固化用的催化剂钼对杂质非常敏感，可操作时间短，难以满足复杂型材的灌封；
[0006](3)聚氨酯类灌封胶灌封主要由多异氰酸酯与多元醇经逐步聚合形成端异氰酸根预聚物，在催化剂存在的情况下，采用小分子多元醇、多元胺进一步交联固化，形成高聚物。材料具有较好耐水性能、耐低温性能、抗震性能、绝缘性能及阻燃性能，对电器元件无腐蚀，对多种金属、非金属材料有较好的粘接性能。另外聚氨酯灌封胶的硬度可以通过多异氰酸酯和聚醚多元醇的比例来调节，粘度可以通过多元醇的选择及催化剂的选择来控制。综合对比三种灌封材料，其中环氧树脂类灌封胶价格便宜、粘结性能优异、电绝缘性好，但低温柔性差、耐候性差、收缩率大；有机硅类灌封胶阻燃性好、耐高低温性优异，但价格高、电绝缘性差；聚氨酯类灌封胶综合了环氧树脂类和有机硅类灌封胶的优势，且软硬度、固化速度可调节，应用范围更加广泛。
[0007]目前市场上聚氨酯类灌封胶种类繁多，价格差异也很大，质量也参差不齐，目前市场上常见的聚氨酯灌封胶大多存在可操作时间短、不环保、阻燃性差、粘度高等方面的问题。
实用新型内容
[0008]本实用新型设计了一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其解决的技术问题是目前市场上聚氨酯类灌封胶生产装置不能很好去除气态的化合物和液态的小分子化合物，导致了聚氨酯类灌封胶质量参差不齐。
[0009]为了解决上述存在的技术问题，本实用新型采用了以下方案:
[0010]一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:包括A组分制备装置、B组份制备装置以及混合罐，A组分制备装置制备的A组份和B组份制备装置制备的B组份共同进入到混合罐中脱泡，A组分制备装置与B组份制备装置的结构相同，A组分制备装置或B组份制备装置包括反应釜(I)、冷凝器(4)、缓冲罐(5)以及加料罐(6)，加料罐(6)输出管口与反应釜(I)连接，反应釜(I)的输出管口通过升气管与冷凝器(4)的输入端口连接，升气管由第一升气管(2)和第二升气管(3)串联组成，冷凝器(4)与缓冲罐(5)之间连接蒸馏回流共用管道(51)，蒸馏回流共用管道(51)与第一升气管(2)之间连接回流管道(7)，缓冲罐(5)通过平衡管(52)将整个反应体系与储存罐连通而与大气环境相连接，缓冲罐(5)与真空管(53)连接，缓冲罐(5)输出端口通过管道与混合罐连接。
[0011]进一步，蒸馏回流共用管道(51)上设有第一阀门(54)，回流管道(7) —端连接在第一阀门(54)与冷凝器(4)之间的蒸馏回流共用管道(51)上；回流管道(7)中形成压液U形管(71)，压液U形管(71)为一连通器，连通器上端开口高度不同，高的开口与蒸馏回流共用管道(51)连接，低的开口与第一升气管(2)连接。
[0012]进一步，冷凝器(4)中设有夹套，夹套一端与进水管(41)连接，夹套另一端与出水管(42)连接。
[0013]进一步，第二升气管(3) —端与冷凝器(4)连接，第二升气管(3)也设有夹套，其夹套一端与进水管(31)连接，其夹套另一端与出水管(32)连接。
[0014]进一步，第二升气管(3)与冷凝器(4)连接处还设有温度计。
[0015]进一步，反应釜(I)釜盖上有多个接口和釜内相通。
[0016]该热敏型聚氨酯灌封胶制备装置具有以下有益效果:
[0017](I)本实用新型由于设有回流管道，可以将液态的小分子化合物回流至反应釜中进一步反应，提高液体A组分或B组份的纯度。
[0018](2)本实用新型由于设有平衡管，可以将少量气态的化合物通过平衡管部件进入到存储罐中存储，提高液体A组分或B组份的纯度。
[0019](3)本实用新型由于在第二升气管中也设有冷凝装置，因而可以进一步提高冷凝效果，提高反应转化效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1:本实用新型热敏型聚氨酯灌封胶制备装置结构示意图；
[0021]附图标记说明:
[0022]1-反应釜；2-第一升气管；3-第二升气管；31_进水管；32_出水管；4_冷凝器；41-进水管；42_出水管；5_缓冲罐；51_蒸馏回流共用管道；52_平衡管；53_真空管；54_第一阀门；6_加料罐；7-回流管道；71_压液U形管；72_第二阀门。
【具体实施方式】
[0023]下面结合图1，对本实用新型做进一步说明:
[0024]本实用新型热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，包括A组分制备装置、B组份制备装置以及混合罐，A组分制备装置制备的A组份和B组份制备装置制备的B组份共同进入到混合罐中脱泡，A组分制备装置与B组份制备装置的结构相同，A组分制备装置或B组份制备装置包括反应釜1、冷凝器4、缓冲罐5以及加料罐6，加料罐6输出管口与反应釜I连接，反应釜I的输出管口通过升气管与冷凝器4的输入端口连接，升气管由第一升气管2和第二升气管3串联组成，冷凝器4与缓冲罐5之间连接蒸馏回流共用管道51，蒸馏回流共用管道51与第一升气管2之间连接回流管道7，缓冲罐5通过平衡管52与储存罐连通，缓冲罐5还与真空管53连接。蒸馏回流共用管道51上设有第一阀门54，回流管道7 —端连接在第一阀门54与冷凝器4之间的蒸馏回流共用管道51上；回流管道7中形成压液U形管71，压液U形管71为一连通器，连通器上端开口高度不同，高的开口与蒸馏回流共用管道51连接，低的开口与第一升气管2连接。冷凝器4中设有夹套，夹套一端与进水管41连接，夹套另一端与出水管42连接。第二升气管3 —端与冷凝器4连接，第二升气管3也设有夹套，其夹套一端与进水管31连接，其夹套另一端与出水管32连接。第二升气管3与冷凝器4连接处还设有温度计。反应釜I釜盖上有多个接口和釜内相通。
[0025]本实用新型制备的热敏型聚氨酯灌封胶由A、B两组份组成，其制备步骤如下:
[0026]步骤1、A组分制备:首先将大分子聚醚、聚酯多元醇、功能性聚醚在反应釜I中100-120°C下真空脱水2h，然后降温到40-50°C之间加入多异氰酸酯组分，在氮气保护下于70-90°C反应3-4h，降温得到端异氰酸酯聚氨酯预聚物；最后加入消泡剂、阻燃剂混合均匀，通氮气封装，即得到A组分。A组分再依次经过第一升气管2、第二升气管3和冷凝器4处理后A组分大分子化合物进入到缓冲罐5中存储，小分子化合物通过回流管道7重新回到反应釜I中进行再次处理。经过冷凝器4处理的化合物是将气液冷却为液体，回流到反应釜I中，或蒸馏到缓冲罐5中。如有少量气态的化合物通过平衡管52部件进入到存储罐中存储。整个装置通过平衡管52、缓冲罐5、真空管53与大气相接，保证反应过程中是常压状态。
[0027]步骤2、B组分制备:功能性聚醚、多异氰酸酯70_90°C反应2小时，降温得到端异氰酸酯聚氨酯预聚物，40°C加咪唑等中等分子量的胺基催化剂反应0.5小时，得到热敏型催化剂，将其和小分子多元醇/多元胺在110-120°C下真空脱水2h，降温，混合均匀后通氮气封装，即得到B组分。B组分再依次经过第一升气管2、第二升气管3和冷凝器4处理后B组分大分子化合物进入到缓冲罐5中存储，小分子化合物通过回流管道7重新回到反应釜I中进行再次处理。经过冷凝器4处理的化合物是将气液冷却为液体，回流到反应釜I中，或蒸馏到缓冲罐5中。如有少量气态的化合物通过平衡管52部件进入到存储罐中存储。整个装置通过平衡管52、缓冲罐5、真空管53与大气相接，保证反应过程中是常压状态。
[0028]A、B组分都可以由本实用新型热敏型聚氨酯灌封胶组分的制备装置制备。
[0029]步骤3、将A、B组分按一定的质量比混合，然后置于密闭容器中，在20?35°C下脱泡5?lOmin，然后将配好的灌封胶采用注塑浇注成型技术浇注到待灌封件上，24h即可快速固化成热敏型聚氨酯灌封胶。
[0030]最终制得热敏型聚氨酯灌封胶，使得制品具有以下特性:①热敏性，常温下具有低活性，保证常温优异的流动性和较长的开放时间，固化速度由温度调节，在加热到指定温度时，迅速固化，制品可用于复杂制品灌封，缩短了元件高温承受时间，避免了元件热损伤，缩短了操作工艺，提高了生产效率；②环保性，在保证热敏型聚氨酯灌封胶综合性能的基础上，采用绿色环保型原材料，不添加增塑剂以达到环保要求，制品通过ROSH、SGS认证；③阻燃性，在保证热敏型聚氨酯灌封胶的综合性能的基础上，阻燃效果优异，阻燃通过UL94-V0垂直燃烧测试；④抗震性，通过多异氰酸酯及多元醇的选择，制的韧性好的产品，制品具有优异的抗震性能，对灌封元件起到保护作用。制得制品具有较长的可操作时间和优异的流动性，优异的耐水、阻燃、环保、抗震等性能，具有较高的应用价值。
[0031]上面结合附图对本实用新型进行了示例性的描述，显然本实用新型的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.一种热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:包括A组分制备装置、B组份制备装置以及混合罐，A组分制备装置制备的A组份和B组份制备装置制备的B组份共同进入到混合罐中脱泡，A组分制备装置与B组份制备装置的结构相同，A组分制备装置或B组份制备装置包括反应釜(I)、冷凝器(4)、缓冲罐(5)以及加料罐(6)，加料罐(6)输出管口与反应釜(I)连接，反应釜(I)的输出管口通过升气管与冷凝器(4)的输入端口连接，升气管由第一升气管(2)和第二升气管(3)串联组成，冷凝器(4)与缓冲罐(5)之间连接蒸馏回流共用管道(51)，蒸馏回流共用管道(51)与第一升气管(2)之间连接回流管道(7)，缓冲罐(5)通过平衡管(52)将整个反应体系与储存罐连通而与大气环境相连接，缓冲罐(5)与真空管(53)连接，缓冲罐(5)输出端口通过管道与混合罐连接。
2.根据权利要求1所述热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:蒸馏回流共用管道(51)上设有第一阀门(54)，回流管道(7) —端连接在第一阀门(54)与冷凝器(4)之间的蒸馏回流共用管道(51)上；回流管道(7)中形成压液U形管(71)，压液U形管(71)为一连通器，连通器上端开口高度不同，高的开口与蒸馏回流共用管道(51)连接，低的开口与第一升气管(2)连接。
3.根据权利要求2所述热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:冷凝器(4)中设有夹套，夹套一端与进水管(41)连接，夹套另一端与出水管(42)连接。
4.根据权利要求3所述热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:第二升气管(3)一端与冷凝器(4)连接，第二升气管(3)也设有夹套，其夹套一端与进水管(31)连接，其夹套另一端与出水管(32)连接。
5.根据权利要求1-4中任何一项所述热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于--第二升气管(3)与冷凝器(4)连接处还设有温度计。
6.根据权利要求1-4中任何一项所述热敏型聚氨酯灌封胶制备装置，其特征在于:反应釜(I)釜盖上有多个接口和釜内相通。
【文档编号】C09J175/08GK203916649SQ201420203769
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】许戈文, 熊潜生, 霍俊丽 申请人:安徽安大华泰新材料有限公司