[发明专利]一种导热双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法、应用

说明书

本申请涉及胶粘剂技术领域，特别涉及一种导热双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法、应用。本申请提供的导热双组分聚氨酯胶粘剂包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料：芳香族聚醚多元醇5‑10份、聚烯烃多元醇4‑8份、小分子扩链剂0‑1份、催化剂0.02‑0.04份、导热填料75‑90份、分子筛0‑2份；B组分包括以下重量份的原料：端异氰酸酯基聚氨酯预聚体5‑10份、多异氰酸酯5‑10份、硅烷偶联剂0.4‑0.7份、除水剂0.1‑0.2份、导热填料75‑90份、增塑剂0‑3份。本申请提供的导热双组分聚氨酯胶粘剂能解决相关技术中聚氨酯胶耐湿热性下降的问题，该聚氨酯胶粘剂的导热系数大于2(W/m·k)，具有良好的粘接机械性能和耐湿热老化性能。

技术领域

本申请涉及胶粘剂技术领域，特别涉及一种导热双组分聚氨酯胶粘剂及其制备方法、应用。

背景技术

在动力电池电芯粘接应用技术上，相对于单组分硅胶和双组分硅胶而言，双组分聚氨酯具有储存周期较长、胶层内外固化速度一致且可调、固化后胶层柔韧性好、收缩率低、耐水、耐冲击性能好、粘接强度高以及成本低廉等特点，因此越来越被广泛应用。随着新能源汽车的快速发展，动力电池技术向着更高能量密度和更好散热性能的方向发展，胶粘剂的使用需求量越来越大。在实际使用中，电池部件面临着震动、高低温、高湿热的环境，对胶粘剂的剪切强度、拉拔强度和断裂伸长率的要求越来越高。因此，需要一种既具有良好机械性能又具有较高导热性能的胶粘剂。

现有技术中，中低导热产品的耐老化性能衰减均能满足要求，但随着动力电池能量密度越来越高，电池单位时间内充放电放热量越来越高，对胶粘剂导热性能要求更高，大于2.5W/(m·K)以上的聚氨酯导热需求越来越多，众所周知，随着导热填料的加大、树脂的减少，胶的耐湿热性逐渐下降。因此，如何在保证高导热的前提下，有效解决聚氨酯胶的耐湿热性是目前的难题。

发明内容

本申请实施例提供一种导热双组分聚氨酯胶粘剂，以解决相关技术中聚氨酯胶耐湿热性下降的问题。

第一方面，本申请提供了一种导热双组分聚氨酯胶粘剂，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料：芳香族聚醚多元醇5-10份、聚烯烃多元醇4-8份、小分子扩链剂0-1份、催化剂0.02-0.04份、导热填料75-90份、分子筛0-2份；B组分包括以下重量份的原料：端异氰酸酯基聚氨酯预聚体5-10份、多异氰酸酯5-10份、硅烷偶联剂0.4-0.7份、除水剂0.1-0.2份、导热填料75-90份、增塑剂0-3份。

一些实施例中，B组分中的端异氰酸酯基聚氨酯预聚体由多元醇、多异氰酸酯按照质量比30-50:50-70制备得到；其中，多异氰酸酯选自4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、液化MDI、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯三聚体中的至少一种。

一些实施例中，端异氰酸酯基聚氨酯预聚体通过以下过程制备：将聚酯多元醇和增塑剂混合，加热至115℃-120℃，抽真空，搅拌脱水2h，降温至60℃，用氮气解除真空，加入多异氰酸酯，升温至70℃，保温反应1.5-2h，边搅拌边降温至60℃，即得到端异氰酸酯基聚氨酯预聚体，密封保存备用。

一些实施例中，A组分中的芳香族聚醚多元醇为含有双酚A结构的聚醚多元醇，相对分子量为300-800，羟值为159-325mgKOH/g。一些优选实施例中，A组分中的芳香族聚醚多元醇采用购自赛比克的BPIP多元醇。

一些实施例中，A组分中的聚烯烃多元醇的相对分子量为2000-3500，羟值为35-56mgKOH/g。

一些实施例中，A组分中的聚烯烃多元醇选自Cray Valley Poly bd R-45M。

一些实施例中，A组分中的小分子扩链剂为一缩二丙二醇、一缩二乙二醇、1,4-丁二醇、1,2-丙二醇、乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,3-丁二醇、三羟甲基丙烷中的至少一种。