[发明专利]一种抗高过载轻质聚脲及其制备方法

说明书

本发明属于基于聚脲或聚氨酯的黏合剂技术领域，公开了一种抗高过载轻质聚脲及其制备方法，其中抗高过载轻质聚脲包括氨基化合物、轻质填料和异氰酸酯，氨基化合物包括固化剂、扩链剂和有机溶剂；抗高过载轻质聚脲的制备方法为，向将扩链剂、固化剂和有机溶剂充分混合形成氨基化合物；再将轻质填料加入氨基化合物组分形成共混物；再将异氰酸酯加入共混物中形成高粘流体；最后将高粘流体浇筑在模具中，并在室温下静置，得到抗高过载轻质聚脲。本发明解决了现有的聚脲因其内部结构的限制，而导致低密度聚脲力学性能较弱，从而导致其使用效果和范围受到限制的问题。

技术领域

本发明属于基于聚脲或聚氨酯的黏合剂技术领域，具体涉及一种抗高过载轻质聚脲及其制备方法。

背景技术

聚脲是一种高分子材料，具有耐磨、防水、抗冲击、抗疲劳、耐高温、疏水性强等特点；而且对环境湿度不敏感，能完全隔绝空气中的水分和氧气渗入，防腐性能也非常优异；与此同时，聚脲还兼顾了较好的刚性和柔韧性，具有优异的物理力学性能，因此近年来，聚脲作为一种灌封材料被广泛应用于电子元器件和微电脑控制板等领域，起抗过载且保护电子元器件的作用。

聚脲是由异氰酸酯组分(R—N＝C＝O)和氨基化合物(R—NH₂)反应而成，反应原理和分子结构如图1所示。从分子结构中可以看出，聚脲是一种微相分离的嵌段高分子材料，由硬段和软段构成，通常硬段由氢键连接的强极性的含脲键(—NH—CO—NH—)链段，其玻璃态转化温度(Tg)在环境温度之上；软段由柔性较好的脂肪族链段组成，Tg在环境温度之下，通常低于-30℃。因此，在常温下聚脲是一种典型的微相分散的热塑性交联聚合物。聚脲高度复杂的内部微结构使得聚脲在宏观上表现出稳定的化学性质和优异的综合力学性能。

影响聚脲的力学性能因素众多，例如自身软硬段含量配比。随着聚脲中的硬段增加，使得聚脲由柔软的橡胶态向硬质的塑料态转变，使其综合力学性能随之增高，但密度也随之升高导致其使用效果和适用范围受到限制，尤其是不利于航空、航天、弹载等领域的电子元器件灌封防护。而随着聚脲中的软段增加，会使其密度降低，因此力学性能也随之降低，导致使用范围和适用范围受到限制。

发明内容

本发明意在提供一种抗高过载轻质聚脲及其制备方法，以解决现有的聚脲因其内部结构的限制，而导致低密度聚脲力学性能较弱，从而导致其使用效果和范围受到限制的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案，包括氨基化合物、轻质填料和异氰酸酯，其中氨基化合物包括固化剂、扩链剂和有机溶剂。

本技术方案的有益效果：

本技术方案通过调节不同的原料，获得了力学性能较佳的聚脲。其中，添加的轻质填料，限制高分子链段运动，从而获得力学性能更为优异的聚脲材料，使其在电子元器件防护领域的应用更为广泛。

进一步，固化剂为聚醚胺；扩链剂为苯二胺、间苯二胺或二胺；有机溶剂为甲酰胺、二甲基亚砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)或N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)。

有益效果：通过对固化剂、扩链剂和有机溶剂的设置，能够使得制备的聚脲的力学性能得到有效的提升。

进一步，氨基化合物中有机溶剂的质量为固化剂和扩链剂总质量的0.1-0.5％，固化剂与扩链剂的质量比为1:2-8:1。

有益效果：通过对制备氨基化合物的各原料的量进行配合，能使得制备的聚脲的力学性能佳。

进一步，轻质填料的质量为固化剂和扩链剂总质量的0-100％。

有益效果：通过对轻质填料的量进行配置，能够利用轻质填料限制高分子链段运动，从而使得制备的聚脲具有优秀的力学性能；同时通过对配比的限制，能够实现轻质填料均匀度混合，实现各部分的密度均匀，进而确保聚脲的具有较好的力学性能。