一种超低硬度聚氨酯灌封胶及其制备、应用
【专利摘要】本发明涉及一种聚氨酯灌封胶及其制备方法、应用。所述聚氨酯灌封胶由组分A和组分B组成；其中，所述组分A由如下重量份的组分制得：聚合物多元醇90?100份、复合型抗黄变剂0.1?1份、催化剂0.1?2份、消泡剂0.1?1份、偶联剂0.1?5份、增塑剂0?10份；所述组分B由如下重量份的组分制得：多异氰酸酯30?40份、增塑剂60?70份。所述灌封胶可适用于手工活自动化浇注，常温下固化时间短，固化后具有透明、气泡少、绝缘性好、与金属粘接力好等优点。
【专利说明】
一种超低硬度聚氨酯灌封胶及其制备、应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种超低硬度聚氨酯灌封胶及其制备方法、应用，属于电子灌封技术 领域。
【背景技术】
[0002] 目前部分电子元件灌封厂家的生产工艺不能外部加热或无法加热，整个施工工艺 需在常温下手工浇注完成，因此要求常温下灌封胶具有良好的流动性。通常这类灌封胶制 备采用一步法或半预聚法，而非常用的预聚物法。但是现有技术中一步法或半预聚法所制 得的灌封胶存在粘度大、常温固化时间长、机械性能较差、气泡多、透明度差等缺点。
[0003] 此外，部分电子元器件因本身产品特点，需要超低硬度(邵氏A0~5)、低模量的灌 封胶，如重力传感器中电子元气件的灌封等。但这类低硬度灌封胶的固化时间往往更长，导 致应用效率低下。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种适用于电子元件灌封的具有低粘度、超低硬度的灌封 胶。所述灌封胶可适用于手工活自动化浇注，常温下固化时间短，固化后具有透明、气泡少、 绝缘性好、与金属粘接力好等优点。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] -种聚氨酯灌封胶，其特征在于，由组分A和组分B组成;其中，
[0007] 所述组分A由如下重量份的组分制得：聚合物多元醇90-100份、复合型抗黄变剂 〇. 1-1份、催化剂〇. 1-2份、消泡剂0.1-1份、偶联剂0.1-5份、增塑剂0-10份；
[0008] 所述组分B由如下重量份的组分制得:多异氰酸酯30-40份、增塑剂60-70份。
[0009] 作为本发明优选的实施方式之一，所述组分A由如下重量份的组分制得:聚合物多 元醇93-97份、复合型抗黄变剂0.5份、催化剂0.4-0.9份、消泡剂0.2份、偶联剂1-2份、增塑 剂0-4份；
[0010] 所述组分B由如下重量份的组分制得:多异氰酸酯30-35份、增塑剂65-70份。
[0011] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述组分B中多异氰酸酯为特种改性MDI和/或MDI 预聚体。其中，所述改性101为官能度2.05~2.1的特种改性1?)1，优选亨斯迈3卯2020、3卯 2511;所述MDI预聚体选自含异氰酸酯基(N⑶)质量百分数17~23%、官能度为2.0~2.1的 MDI预聚体，优选亨斯迈Sup2439、Supl209、Sup2021或鹤壁化工HB 8960B。本发明选用特种 改性MDI或MDI预聚体作为多异氰酸酯组分，与其他组分以特定比例互配，发挥协同作用，在 超低硬度状态下，依然可以在室温下保持透明无泡、快速固化、无刺激气味，环保性好的特 点。
[0012] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述组分A中聚合物多元醇为蓖麻油。
[0013] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述复合型抗黄变剂为常州尚科医药公司生产的 复合型抗黄变剂。该复合型抗黄变剂为液体，避免了固体需加温或溶剂溶解的麻烦，同时它 综合了抗黄变、抗紫外线、抗老化剂的功效，使用方便。
[0014] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述催化剂为环保型催化剂，优选有机稀有金属 类(购自广州优润合成材料有限公司）或有机铋锌类催化剂(如DY-5300、DY-5350、DY-20、 1619)〇
[0015] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述消泡剂为BYK系列消泡剂，优选BYK-1794和/ 或BYK-066N。
[0016]本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述偶联剂为Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基 硅烷(ΚΗ-792)和/或3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-560)。
[0017] 本发明所述的聚氨酯灌封胶中，所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类，优选邻苯二甲酸 二辛酯(D0P)。
[0018] 本发明还提供上述聚氨酯灌封胶的制备方法，包括如下步骤：
[0019] ⑴组分A的制备：
[0020] 将聚合物多元醇、增塑剂按比例加入反应釜中，90-110°C抽真空3_4h，降温至10-40°C，加入催化剂、消泡剂、偶联剂、复合型抗黄变剂搅拌均匀，脱除气泡、出料；
[0021] (2)组分B的制备：
[0022] 将增塑剂在80-100°C抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在10-30°C与多异氰酸酯 混合、脱泡，出料。
[0023] 本发明还提供了所述聚氨酯灌封胶在电子元件灌封工序中的应用。在灌封时，将 组分A、B以质量比1:1混合均匀，固化即可。灌封方式既可选择手工浇注，又可用自动浇注机 设备进行浇注；即可室温固化，又可加热加速其固化。
[0024] 本发明解决了传统预聚法制备灌封胶时工艺复杂、原料粘度高、不可室温固化等 缺点，通过对灌封胶各组分的具体选择和优化配比，所得灌封胶既可用于手工浇注，又可用 自动浇注机设备进行浇注，即可室温固化，又可加热加速其固化；同时，所述灌封胶采用了 价格低廉、电子绝缘性能优异的蓖麻油和改性的MDI系列作为主要原料，具有混合粘度低、 环保无气味、气泡少、耐老化抗黄变、室温固化速度快等优点。此外，本发明所得灌封胶固化 后与金属的粘接性很好，剪切粘接强度较高，剥离时在孔壁上残留很多胶。
【具体实施方式】
[0025] 以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0026] 实施例1 一种超低硬度聚氨酯灌封胶
[0027] 本实施例提供一种超低硬度聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0028] 所述组分A由如下重量份的组分制得:蓖麻油96.9份，复合型抗黄变剂0.5份，催化 剂DY-5300 0.4份，催化剂DY-20 0.5份，消泡剂BYK-1794 0.2份，偶联剂KH-560 1.5份； [0029] 所述组分B由如下重量份的组分制得：增塑剂D0P 70份，SUP2020 20份，HB 8960B 10份。
[0030] 具体制备方法包括如下步骤：
[0031] A组分制备：将蓖麻油加入反应釜中，在100°C下抽真空3.5h脱水，使含水量〈 0.05%，降温至30°C，加入催化剂DY-5300 0.4份、DY-20 0.5份、消泡剂BYK-1794 0.2份、复 合型抗黄变剂〇. 5份、偶联剂KH-560 1.5份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0032] B组分制备:将增塑剂DOP 70份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在20°C下与20份 3皿2020、10份邢896(?混合、脱泡，出料。
[0033] 实施例2-种超低硬度聚氨酯灌封胶
[0034] 本实施例提供一种超低硬度聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0035] 所述组分A由如下重量份的组分制得:蓖麻油96.4份，复合型抗黄变剂0.5份，催化 剂DY-5350 0.6份，DY-20 0.3份，消泡剂BYK-1794 0.2份，偶联剂KH-560 2.0份；
[0036] 所述组分B由如下重量份的组分制得：增塑剂D0P 70份，Sup2020 24份，Sup 2439 6份。
[0037]具体制备方法包括如下步骤：
[0038] A组分：将96.4份蓖麻油加入反应釜中，在100 °C下抽真空3h脱水，使含水量〈 0.05%，降温至30°C，加入催化剂DY-5350 0.6份、DY-20 0.3份、消泡剂BYK-1794 0.2份、复 合型抗黄变剂〇. 5份、偶联剂KH-560 2.0份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0039] B组分：将增塑剂D0P 70份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在30°C下与24份Sup 2020、6份Sup 2439混合、脱泡，出料。
[0040] 实施例3-种超低硬度聚氨酯灌封胶
[0041] 本实施例提供一种超低硬度聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0042]所述组分A由如下重量份的组分制得:蓖麻油95.9份，复合型抗黄变剂0.5份，催化 剂1619 0.4份，消泡剂BYK-066N 0.2份，偶联剂KH-792 1.0份，增塑剂D0P 2份，；
[0043] 所述组分B由如下重量份的组分制得:增塑剂D0P 68份，Sup2511 32份。
[0044]具体制备方法包括如下步骤：
[0045] A组分:将95.9份蓖麻油、2份D0P加入反应釜中，在100°C下抽真空3.5h脱水，使含 水量〈0.05%，降温至25°C，加入催化剂1619 0.4份、消泡剂BYK-066N 0.2份、复合型抗黄变 剂〇. 5份、偶联剂KH-792 1.0份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0046] B组分:将增塑剂D0P 68份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在30°C下与32份Sup 2511混合、脱泡，出料。
[0047] 实施例4 一种超低硬度聚氨酯灌封胶
[0048] 本实施例提供一种超低硬度聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0049] 所述组分A由如下重量份的组分制得:蓖麻油93.6份，复合型抗黄变剂0.5份，催化 剂PD 0.5份，消泡剂BYK-066N 0.2份，偶联剂KH-792 1.2份，增塑剂D0P 4份；
[0050] 所述组分8由如下重量份的组分制得：增塑剂00?65.4份，3即2021 20份，3卯1209 14.6份。
[0051 ]具体制备方法包括如下步骤：
[0052] A组分:将93.6份蓖麻油、4份D0P加入反应釜中，在100°C下抽真空3.5h脱水，使含 水量〈0.05%，降温至25°C，加入催化剂ro 0.5份、消泡剂BYK-066N 0.2份、复合型抗黄变剂 〇. 5份、偶联剂KH-792 0.15份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0053] B组分：将增塑剂D0P 65.4份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在25°C下与20份 Sup 2021，14.6份Supl209混合、脱泡，出料。
[0054]实施例1-4所得灌封胶在灌封时，将组分A、B以质量比1:1混合均匀，在常温下固化 即可。所述灌封胶既可用于手工浇注，又可用自动浇注机设备进行浇注，即可室温固化，又 可加热加速其固化。
[0055] 对比例1
[0056] 一种聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0057] A组分:将BMY 96.2份、0.5份抗氧化剂1010、0.5份抗紫外剂UV-328、0.5份光稳剂 622加入反应釜中，搅拌均匀，在110°C下抽真空3h脱水，使含水量〈0.05%，降温至25°C，加 入消泡剂1794 0.2份、催化剂T12 1.6份、偶联剂KH-560 0.5份搅拌均匀，脱除气泡、出料。 [0058] B组分:将增塑剂D0P 70份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在25°C下与17份TDI、 13份1895混合、脱泡，出料。
[0059] 对比例2
[0060] 一种聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0061 ] △组分:将01^-3000 83.8份、]\^-500 10份加入反应釜中，搅拌均匀，在100°(：下抽真 空311脱水，使含水量〈0.05%，降温至25°(：，加入消泡剂8￥1(-066~0.2份、催化剂1'12 3份、 PU-33 2份、偶联剂KH-560 0.5份、抗黄变剂0.5份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0062] B组分:将增塑剂D0P 70份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在25°C下与13份MDI-50、2份液化MDI、15份1895混合、脱泡，出料。
[0063] 对比例3
[0064] 一种聚氨酯灌封胶，包括如下组分：
[0065] A组分:将BMY 80.3份、MN-500 5份、210 10份加入反应釜中，搅拌均匀，在100°C下 抽真空311脱水，使含水量〈0.05%，降温至25°(：，加入消泡剂8￥1(-066~0.2份、催化剂1'12 3 份、偶联剂KH-560 1份、抗黄变剂0.5份搅拌均匀，脱除气泡、出料。
[0066] B组分:将增塑剂D0P 70份抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在25°C下与19份TDI、 11份1895混合、脱泡，出料。
[0067]为了进一步验证本发明所述的灌封胶的性能，将实施例1-4及对比例1-3所配制的 灌封胶搅拌均匀，分别倒入相同的重力传感器元器件孔(孔径2.0cm、孔深2.0cm)，对其进行 灌封，固化温度为室温20°C，记录其表干时间。在常温下放置7天后，进行机械性能和硬度的 测试。其中，剪切粘接强度测试根据国家标准《GB/T13936-1992硫化橡胶与金属粘接拉伸剪 切强度测定方法》进行测试。邵氏硬度按照《GB/T 531.1-2008硫化橡胶或热塑性橡胶压入 硬度试验方法第一部分:邵氏硬度计法(邵尔硬度)》，采用邵尔硬度计进行测定。结果如表1 所示。
[0068]表 1
[0069]
[0071]由表1可知，实施例1-4与对比例1-3相比，灌封胶的硬度均不超过5,但本发明方案 所得灌封胶的混合粘度更低、固化速度更快，同时与金属具有更好的金属粘接性，更加适合 现场生产工艺的要求。此外，采用本领域常规检测可知，实施例1-4的灌封胶相比对比例1-3 在耐老化抗黄变方面表现也较好。
[0072]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在 本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因 此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
【主权项】
1. 一种聚氨酯灌封胶，其特征在于，由组分A和组分B组成;其中， 所述组分A由如下重量份的组分制得:聚合物多元醇90-100份、复合型抗黄变剂0.1-1 份、催化剂〇. 1-2份、消泡剂0.1-1份、偶联剂0.1-5份、增塑剂0-10份； 所述组分B由如下重量份的组分制得:多异氰酸酯30-40份、增塑剂60-70份。2. 根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述多异氰酸酯为改性MDI和/或 MDI预聚体。3. 根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述改性MDI为官能度2.05~2.1 的特种改性MDI，优选亨斯迈Sup 2020、Sup 2511。4. 根据权利要求1所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所所述MDI预聚体选自含异氰酸 酯基质量百分数为17~23 %、官能度为2.0~2.1的MDI预聚体，优选亨斯迈Sup2439、 5即1209、5即2021或鹤壁化工邢896(?。5. 根据权利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述组分A中聚合物多元 醇为蓖麻油。6. 根据权利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述催化剂选自有机稀有 金属ro类催化剂或有机铋锌类催化剂。7. 根据权利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述消泡剂为BYK系列消 泡剂，优选 BYK-1794和/或 BYK-066N; 所述偶联剂为Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和/或3-(2,3-环氧丙氧）丙基三 甲氧基硅烷。8. 根据权利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸 酯类增塑剂，优选邻苯二甲酸二辛酯。9. 一种聚氨酯灌封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 组分六的制备： 将聚合物多元醇、增塑剂按比例加入反应釜中，90-110°C抽真空3-4h，降温至10-40°C， 加入催化剂、消泡剂、偶联剂、复合型抗黄变剂搅拌均匀，脱除气泡、出料； (2) 组分B的制备： 将增塑剂在80-100°C抽真空脱水，使其含水量〈0.05%，在10-30°C与多异氰酸酯混合、 脱泡，出料。10. 权利要求1-8任一所述聚氨酯灌封胶在电子元件灌封工序中的应用，其特征在于， 在灌封时，将组分A、B以质量比1:1混合均匀，固化即可； 其中，所述灌封方式为手工浇注，或自动浇注机设备浇注;所述固化方式为室温固化， 或加热加速固化。
【文档编号】C08G18/36GK105907353SQ201610390526
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】谭锦锦, 王捷
【申请人】北京保利世达科技有限公司