一种聚氨酯结构胶黏剂及其制备方法与流程

本发明涉及胶黏剂，具体为一种聚氨酯结构胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、随着全球气候变暖与空气污染问题日益严重，满足环保需求的新能源汽车越来越具有竞争优势。然而，汽车动力系统所采用的电池模组存在使用寿命短的问题,很大程度上制约了它的快速发展。

2、为了维持电池电芯在理想状态下工作，结构胶黏剂作为电池电芯的重要组成部分，需要具备良好的导热性及粘度。然而现有的结构胶黏剂多采用聚氨酯结构胶黏剂。虽然聚氨酯结构胶黏剂是一种包含软段和硬段的跃段共聚物,具有良好的耐磨性、耐水性、耐疲劳性、耐油耐溶剂性等优点，但其导热性及粘度、力学性能较差。

3、本发明关注到这一问题，通过制备一种聚氨酯结构胶黏剂来解决这一问题。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种聚氨酯结构胶黏剂，包括组分a和组分b，所述组分a按重量份数计包括100～200份异氰酸酯单体、10～20份填料a、2～6份稳定剂、5～9份除水剂；

2、所述组分b按重量份数计包括60～160份多元醇、20～80份填料b、1～3份去离子水、5～15份阻燃剂、0.1～0.9份催化剂；

3、所述填料a包括碳酸钙；所述多元醇包括纤维素纳米纤维；所述填料b采用羟基化氮化硼纳米片；所述除水剂采用氯化钙。

4、进一步的，所述异氰酸酯单体包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯。

5、进一步的，所述稳定剂采用萘醌。

6、进一步的，所述阻燃剂采用聚磷酸铵。

7、进一步的，所述催化剂采用二月桂酸二丁基锡。

8、进一步的，一种聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，包括以下制备步骤：

9、(1)配料：按照权利要求1～5任一项对组分a、组分b分别进行配料；

10、(2)配置组分a：将步骤(1)中组分a的配料，按重量份数计具体为100～200份异氰酸酯单体、10～20份填料a、2～6份稳定剂、5～9份除水剂投入反应器，抽真空并以2000～3000r/min搅拌2～4h，密封包装得到组分a；

11、(3)配置组分b：将步骤(1)中组分b的配料，按重量份数计具体为60～160份多元醇、20～80份填料b、1～3份去离子水、5～15份阻燃剂、0.1～0.9份催化剂；先将配料中的多元醇、填料b、去离子水、阻燃剂混合，以30～40khz超声20～40min，随后加入配料中催化剂，抽真空并以2000～3000r/min搅拌5～15min，密封包装得到组分b；

12、(4)聚氨酯结构胶黏剂的制备：将组分a、组分b分开独立存储成组合，得到聚氨酯结构胶黏剂。

13、进一步的，所述填料b采用的羟基化氮化硼纳米片的制备方法如下：将六方氮化硼、葡萄糖、水按质量比1:4～6:5～7混合，在1100～1300r/min下球磨11～13h，加入六方氮化硼质量11～13倍的去离子水，以30～40khz超声20～40min，过滤，取滤渣，继续加入六方氮化硼质量11～13倍的去离子水，继续超声50～70min，静置10min后抽滤，随后放入55～65℃的真空烘箱中干燥5～7h，得到羟基化氮化硼纳米片。

14、进一步的，所述六方氮化硼的粒径为10～20μm。

15、进一步的，所述球磨采用直径在2～5mm的球珠。

16、进一步的，所述聚氨酯结构胶黏剂使用时将组分a、组分b按质量比1:0.9～1.1混合。

17、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

18、本发明制备的聚氨酯结构胶黏剂，包括组分a和组分b，所述组分a按重量份数计包括100～200份异氰酸酯单体、10～20份填料a、2～6份稳定剂、5～9份除水剂；所述组分b按重量份数计包括60～160份多元醇、20～80份填料b、1～3份去离子水、5～15份阻燃剂、0.1～0.9份催化剂；所述填料a包括碳酸钙；所述多元醇包括纤维素纳米纤维；所述填料b采用羟基化氮化硼纳米片；所述除水剂采用氯化钙；所述异氰酸酯单体包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯。

19、采用硫代磷酸三苯基异氰酸酯作为异氰酸酯单体，一方面可以引入磷酸酯增强聚氨酯结构胶黏剂的阻燃性能；另一方面，硫代磷酸三苯基异氰酸酯的异氰酸酯与部分多元醇纤维素纳米纤维反应，形成超支化结构的聚氨酯，增强了聚氨酯结构胶黏剂的力学性能，并在聚氨酯结构胶黏剂中形成大量空腔，羟基化氮化硼纳米片通过空腔分散在聚氨酯结构胶黏剂中，组分a中的碳酸钙、氯化钙与组分b中去离子水结合，形成大量游离的钙离子，钙离子与羟基化氮化硼纳米片、部分纤维素纳米纤维络合并凝胶化，形成三维导热网络，增强了聚氨酯结构胶黏剂的导热性能。

技术特征：

1.一种聚氨酯结构胶黏剂，包括组分a和组分b，其特征在于，所述组分a按重量份数计包括100～200份异氰酸酯单体、10～20份填料a、2～6份稳定剂、5～9份除水剂；

2.根据权利要求1所述的聚氨酯结构胶黏剂，其特征在于，所述异氰酸酯单体包括硫代磷酸三苯基异氰酸酯。

3.根据权利要求1所述的聚氨酯结构胶黏剂，其特征在于，所述稳定剂采用萘醌。

4.根据权利要求1所述的聚氨酯结构胶黏剂，其特征在于，所述阻燃剂采用聚磷酸铵。

5.根据权利要求1所述的聚氨酯结构胶黏剂，其特征在于，所述催化剂采用二月桂酸二丁基锡。

6.一种聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

7.根据权利要求6所述的聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述填料b采用的羟基化氮化硼纳米片的制备方法如下：将六方氮化硼、葡萄糖、水按质量比1:4～6:5～7混合，在1100～1300r/min下球磨11～13h，加入六方氮化硼质量11～13倍的去离子水，以30～40khz超声20～40min，过滤，取滤渣，继续加入六方氮化硼质量11～13倍的去离子水，继续超声50～70min，静置10min后抽滤，随后放入55～65℃的真空烘箱中干燥5～7h，得到羟基化氮化硼纳米片。

8.根据权利要求6所述的聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述六方氮化硼的粒径为10～20μm。

9.根据权利要求6所述的聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述球磨采用直径在2～5mm的球珠。

10.根据权利要求6所述的聚氨酯结构胶黏剂的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯结构胶黏剂使用时将组分a、组分b按质量比1:0.9～1.1混合。

技术总结
本发明公开的一种聚氨酯结构胶黏剂及其制备方法，涉及胶黏剂技术领域。本发明制备的聚氨酯结构胶黏剂，包括组分A和组分B，其特征在于，所述组分A按重量份数计包括100～200份异氰酸酯单体、10～20份填料a、2～6份稳定剂、5～9份除水剂；所述组分B按重量份数计包括60～160份多元醇、20～80份填料b、1～3份去离子水、5～15份阻燃剂、0.1～0.9份催化剂；所述填料a包括碳酸钙；所述多元醇包括纤维素纳米纤维；所述填料b采用羟基化氮化硼纳米片；所述除水剂采用氯化钙；本发明制备的聚氨酯结构胶黏剂的导热性好、力学性能较好、粘度较高。

技术研发人员：兰永盛,童梅英,童华德
受保护的技术使用者：厦门誉匠复合材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15