1.本发明涉及聚氨酯领域，尤其涉及一种聚氨酯灌封胶及其制备方法。


背景技术：

2.随着电子工业的快速发展，电子元器件逐渐向小型化、轻量化和智能化等方向发展。因此，对所使用的电子灌封胶提出了更高的要求。目前电子灌封胶主要可以分为环氧灌封胶、聚氨酯灌封胶和有机硅灌封胶三大类。聚氨酯灌封胶具有软硬度可调、粘结强度适中、高弹性、高抗冲击性、高耐磨性和优异的耐低温性能等特点。克服了环氧灌封胶韧性差，易开裂、有机硅灌封胶粘结强度低的缺点，适合用于电机和电子元器件灌封。但是国内聚氨酯灌封胶的研究大多集中在单一性能（如导热性能、阻燃性能等）的提高上，多种性能兼具的高性能聚氨酯灌封胶研究较少。
3.《电子封装用聚氨酯灌封胶的研制》通过加入高导热填料（球形al2o3）与高效液体阻燃剂，制备了一种兼具导热、阻燃和高流动性的聚氨酯灌封胶。该灌封胶由于添加了大量的球形al2o3来提高导热系数，造成聚氨酯灌封胶易沉降，储存稳定性差的缺点；同时为了提高阻燃性能，加入了大量的高效液体阻燃剂，在提高阻燃性能的同时，使聚氨酯灌封胶机械性能不断降低。


技术实现要素：

4.本发明为克服上述聚氨酯灌封胶易沉降，储存稳定性差的缺点、机械性低等不足，本文明旨在提供一种兼具无卤阻燃（ul94达到v-0级），机械性能优秀（硬度高、拉伸强度大和冲击强度高）和电气绝缘性能好（耐电痕≥600v，耐电弧≥180s）的高性能聚氨酯灌封胶。
5.一种高性能聚氨酯灌封胶,所述高性能聚氨酯灌封胶包括a组分和b组分；所述a组分按重量份计，主要由以下组分组成：聚合物多元醇10-100份、交联剂5-20份、填料10-50份、阻燃剂组合体1-20份、除水剂1-5份、消泡剂1-5份；所述b组分按重量份计，主要由以下组分组成：异氰酸酯10-100份、羟基化合物1-10份、催化剂0.001-0.01份、稀释剂1-20份。
6.作为上述技术方案的改进之一，所述阻燃剂组合体包括三聚氰胺、聚磷酸铵、磷酸酯和次磷酸盐中的一种或几种。
7.作为上述技术方案的改进之一，所述交联剂包括三羟甲基丙烷、蓖麻油及其改性多元醇、聚醚四醇和moca中的一种或几种。
8.作为上述技术方案的改进之一，所述填料为碳酸钙、硅微粉、云母粉、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或几种。
9.作为上述技术方案的改进之一，所述除水剂为活化分子筛粉末。
10.作为上述技术方案的改进之一，所述消泡剂为有机硅类消泡剂。
11.作为上述技术方案的改进之一，所述异氰酸酯包括mdi、pm200、ipdi和tdi中的一种或几种。
12.作为上述技术方案的改进之一，所述稀释剂包括丁酮、正硅酸乙酯、1.4-丁二醇酯、1.6-己二醇酯和低羟值丙烯酸树脂中的一种或几种。
13.作为上述技术方案的改进之一，所述羟基化合物包括丁二醇、乙二醇、丙二醇、聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇中的一种或几种。
14.作为上述技术方案的改进之一，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二乙烯三胺、n-乙基吗啡啉和羧酸铋中的一种或几种。
15.一种聚氨酯灌封胶及其制备方法，包括以下步骤：a组分的制备：先将聚合物多元醇在100～120℃下减压蒸馏2h，填料在100～120℃烘箱中除水2h，然后按比例混合，高速分散均匀，得到a组分；b组分的制备：先将羟基化合物在100～120℃下减压蒸馏2h，再降温到80℃以下与异氰酸酯反应2h，制备成预聚物，最后按比例混合，混合均匀后得到b组分；灌封时将组分a 和组分b按配比量（4:1）混合均匀得到灌封胶，将灌封胶真空脱泡10-30min后浇注到需要灌封的器件上，在常温的条件下预固化5-12h，再于60-80℃固化5-10h即可。
16.国内聚氨酯灌封胶的研究大多集中在单一性能（如导热性能、阻燃性能等）的提高上，与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.无卤阻燃（ul94达到v-0级），相比于常规的含卤阻燃产品，无卤阻燃制品不会生成多溴二苯对二噁英(pbdds)和多溴二苯并呋喃(pb-dfs),且具有非常高的热稳定性,便于加工使用。
17.2.机械性能优秀（硬度高、拉伸强度大和冲击强度高），能够有效地强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力。
18.3.电气绝缘性能好（耐电痕≥600v，耐电弧≥180s），与无机绝缘材料相比，聚合物绝缘材料有着特殊的电气破坏现象，即聚合物绝缘材料表面在特定的条件下会发生电痕劣化现象，并且可以导致电痕破坏。提高聚氨酯灌封胶的耐电痕和耐电弧性能，能够有效的聚氨酯灌封胶在潮湿等恶劣环境下的使用寿命。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
具体实施方式
20.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明实施例中，一种高性能聚氨酯灌封胶,其由a组分和b组分组成，具体的：a组分按重量份计，主要由以下组分组成：聚合物多元醇10-100份、交联剂5-20份、填料10-50份、阻燃剂组合体1-20份、除水剂1-5份、消泡剂1-5份；b组分按重量份计，主要由以下组分组成：异氰酸酯10-100份、羟基化合物1-10份、催化剂0.001-0.01份、稀释剂1-20份。
22.其中，阻燃剂组合体可以选择三聚氰胺、聚磷酸铵、磷酸酯和次磷酸盐中的一种或
几种；交联剂可以选择三羟甲基丙烷、蓖麻油及其改性多元醇、聚醚四醇和moca中的一种或几种；填料为碳酸钙、硅微粉、云母粉、氢氧化铝和氢氧化镁中的一种或几种；除水剂为活化分子筛粉末；消泡剂为有机硅类消泡剂；异氰酸酯可以选择mdi、pm200、ipdi和tdi中的一种或几种；稀释剂可以选择丁酮、正硅酸乙酯、1.4-丁二醇酯、1.6-己二醇酯和低羟值丙烯酸树脂中的一种或几种；羟基化合物可以选择丁二醇、乙二醇、丙二醇、聚氧化丙烯二醇和聚氧化丙烯三醇中的一种或几种；催化剂可以选择二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二乙烯三胺、n-乙基吗啡啉和羧酸铋中的一种或几种。
23.一种聚氨酯灌封胶及其制备方法，包括以下步骤：a组分的制备：先将聚合物多元醇在100～120℃下减压蒸馏2h，填料在100～120℃烘箱中除水2h，然后按比例混合，高速分散均匀，得到a组分；具体的，先将60份聚合物多元醇和10份交联剂加入到四口烧瓶中混合均匀，然后在120℃减压蒸馏2h，冷却到室温后，依次加入2份消泡剂和5份除水剂，混合均匀后再加入50份填料和10份阻燃剂（加入前在120℃烘箱中干燥2h），高速分散均匀后，最后进行真空脱泡，制得a组分。
24.b组分的制备：先将羟基化合物在100～120℃下减压蒸馏2h，再降温到80℃以下与异氰酸酯反应2h，制备成预聚物，最后按比例混合，混合均匀后得到b组分；具体的，先将50份羟基化合物加入到四口烧瓶中，在120℃减压蒸馏2h，降温到80℃加入36.2份异氰酸酯和0.005份催化剂，在氮气保护下反应2h，测定nco值接近理论值时，降温到室温，加入20份稀释剂，混合均匀后，制得b组分。
25.灌封时将组分a 和组分b按配比量（4:1）混合均匀得到灌封胶，将灌封胶真空脱泡10-30min后浇注到需要灌封的器件上，在常温的条件下预固化5-12h，再于60-80℃固化5-10h即可。
26.具体的，灌封时将组分a 和组分b按配比量混合均匀得到灌封胶，将灌封胶真空脱泡10min后浇注到需要灌封的器件上，在常温的条件下预固化5h，再于80℃固化8h即可。
27.制得的灌封胶经过测试可知，其无卤阻燃（ul94达到v-0级），且硬度高、拉伸强度大和冲击强度高，能够有效地强化电子器件的整体性，提高对外来冲击、震动的抵抗力，电气绝缘性能好（耐电痕≥600v，耐电弧≥180s）。
28.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。