一種防水灌封材料及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)一種防水灌封材料及其制備方法，涉及一種基于聚氨酯和環(huán)氧樹脂的塑料組合物及其制備方法。其目的是為了提供一種防水性能高，電性能優(yōu)良，機(jī)械性能可靈活控制的防水灌封材料及其制備方法。本發(fā)明專利技術(shù)一種防水灌封材料包括，A組分和B組分；其中所述A組分為聚氨酯預(yù)聚物、或環(huán)氧樹脂、或聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的混合物；所述聚氨酯預(yù)聚物包括異氰酸酯和高分子量多元醇；所述B組分包括固化劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、助劑和硅烷偶聯(lián)劑。本發(fā)明專利技術(shù)的制備方法，包括以下步驟：制備聚氨酯預(yù)聚物；制備A組分；制備B組分；混合澆注，室溫固化。本發(fā)明專利技術(shù)制得的防水灌封材料耐腐蝕，防水性能高，電性能優(yōu)良，韌性強(qiáng)，機(jī)械性能可靈活控制。本發(fā)明專利技術(shù)用于水下電器的灌封領(lǐng)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種基于聚氨酯和環(huán)氧樹脂的塑料組合物及其制備方法，尤其涉及一種基于聚氨酯和環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的防水灌封材料及其制備方法。
技術(shù)介紹
人類為了生存和發(fā)展，大力進(jìn)行水資源開發(fā)。水資源開發(fā)的概念是利用技術(shù)手段對(duì)水下的礦物資源、生物資源、水資源和空間資源進(jìn)行勘探、開采、利用的整個(gè)行為。按照所開發(fā)資源的不同屬性又可分為生物資源開發(fā)、礦產(chǎn)資源開發(fā)、化學(xué)資源開發(fā)、能開發(fā)和空間利用5個(gè)方面，上述水域開發(fā)技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域可分為軍工和民用二大范疇。人類進(jìn)行水資源開發(fā)已有幾千年的歷史了，以海洋開發(fā)為例，17世紀(jì)20年代至20世紀(jì)50年代，一些沿海國(guó)家開始開采海底煤礦、海濱砂礦和海底石油。20世紀(jì)60年代以來，人類對(duì)礦物資源、能源的需求量不斷增加，開始大規(guī)模地向海洋索取財(cái)富。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)海洋資源及其環(huán)境的認(rèn)識(shí)有了進(jìn)一步的提高，海洋工程技術(shù)也有了很大發(fā)展，海洋開發(fā)進(jìn)入到新的發(fā)展階段。隨著水下資源開發(fā)的熱潮到來，工程技術(shù)和設(shè)備直接影響水開發(fā)的深度和廣度，而不同用途、結(jié)構(gòu)、種類的水下電器成為研制的熱點(diǎn)。為保證電氣設(shè)備能夠在水下穩(wěn)定安全地使用，避免受到腐蝕的目的，就需要開發(fā)一種耐腐蝕，防水性能高，電性能優(yōu)良，韌性強(qiáng)，機(jī)械性能可靈活控制的防水灌封材料，從而適應(yīng)不同的水下電器的灌封。現(xiàn)有水下電器灌裝材料目前主要采用以下三類材料進(jìn)行密封，分別存在如下的技術(shù)缺陷:1、采用聚氨酯材料密封。聚氨酯材料機(jī)械性能優(yōu)良，配方靈活，硬度可調(diào)整范圍寬廣，但透水率高，采用聚氨酯材料灌裝的電子器件短期內(nèi)即出現(xiàn)絕緣下降和短路現(xiàn)象，昂貴的電子器件不能重復(fù)利用，造成經(jīng)濟(jì)的巨大浪費(fèi)。2、采用環(huán)氧樹脂密封。固化后透水率低，收縮率低、良好的加工性、電性能優(yōu)良，但韌性差，不耐沖擊，受到?jīng)_擊應(yīng)力時(shí)易發(fā)生應(yīng)力開裂現(xiàn)象，阻礙了它在高抗沖擊和抗斷裂場(chǎng)合的推廣應(yīng)用；硬度高，使被灌封的電子器件受到應(yīng)力作用不能處于自由震動(dòng)的狀態(tài)工作，并不能很好地起到減震降噪效果。3、采用環(huán)氧材料和聚氨酯接枝并用體系密封。國(guó)內(nèi)過很多聚氨酯使用環(huán)氧樹脂和聚氨酯(PU)進(jìn)行增韌改性，國(guó)外專利也有很多相關(guān)方面的報(bào)道，在一定程度上改善了綜合性能，其制得產(chǎn)品硬度普遍在邵氏A70-90度之間。但某些電子設(shè)備要求灌封材料在-40~80度的溫度狀況下能夠保持平緩的粘彈狀態(tài)，具備良好的降噪效果，目前國(guó)內(nèi)外這方面的材料體系不具備這樣的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種耐腐蝕，防水性能高，電性能優(yōu)良，韌性強(qiáng)，機(jī)械性能可靈活控制的防水灌封材料及其制備方法。本專利技術(shù)一種防水灌封材料，包括A組分和B組分；其中，A組分為聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的混合物；所述聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:99~99:1 ;所述聚氨酯預(yù)聚物包括異氰酸酯和高分子量多元醇;所述聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5% -55% ;所述B組分包括固化劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、助劑和硅烷偶聯(lián)劑；所述反應(yīng)促進(jìn)劑包括叔胺類促進(jìn)劑；所述助劑包括苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛丙酯和環(huán)狀碳酸酯；所述助劑的量為A組分質(zhì)量的0.1~100% ;所述反應(yīng)促進(jìn)劑的量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的0.5~2% ;所述硅烷偶聯(lián)劑的量為A組分質(zhì)量的I~5%。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的固化劑的量為:使總體配方體系中NCO:0H 為 0.85 ~1.6、NCO =NH2 為 0.85 ~1.6 或 NCO: (0Η+ΝΗ2)為 0.85 ~1.6。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的固化劑為胺類固化劑；所述固化劑的用量為(胺類固化劑分子量/活潑氫原子數(shù))*環(huán)氧值。A組分中 環(huán)氧樹脂消耗了預(yù)聚物中的異氰酸根時(shí)，固化劑為胺類固化劑，用量為(胺類固化劑分子量/活潑氫原子數(shù))*環(huán)氧值。胺類固化劑包括二胺和其它的多官能胺。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的反應(yīng)促進(jìn)劑還包括二月桂酸二丁基錫。本專利技術(shù)中的反應(yīng)促進(jìn)劑為叔胺類促進(jìn)劑，可以保證體系在室溫固化。反應(yīng)促進(jìn)劑添加量越多，反應(yīng)速度越快。本專利技術(shù)中的助劑的作用為稀釋，降低產(chǎn)品硬度，添加量越高，硬度越低，基本呈線性關(guān)系。進(jìn)一步，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述助劑中苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛丙酯和環(huán)狀碳酸酯的質(zhì)量比為1:1:1~5。提高環(huán)狀碳酸酯的含量，硬度變化較小，但可顯著提高體系的拉伸強(qiáng)度。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5~20%。采用聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5~20%，可以兼顧產(chǎn)品的物理機(jī)械性能和制備工藝的操作性能。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比，在制備高強(qiáng)度、高硬度產(chǎn)品時(shí)為1:99~25:75。進(jìn)一步，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為15:85o可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的A組分中環(huán)氧樹脂與聚氨酯預(yù)聚物的質(zhì)量比，在制備中等硬度、高韌性和低硬度、粘彈性產(chǎn)品時(shí)為1:99~30:70。進(jìn)一步，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的A組分中環(huán)氧樹脂與聚氨酯預(yù)聚物的質(zhì)量比為25:75ο可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述反應(yīng)促進(jìn)劑為N- 二甲基卞胺。本專利技術(shù)中，聚氨酯預(yù)聚物中高分子量多元醇包括高分子量二醇、及其它不同官能度高分子量多元醇、它們的共聚物和混合物。所述高分子量多元醇包括聚醚型多元醇，例如聚(氧基四亞甲基)二醇、聚(氧基亞丙基)二醇以及它們的混合物；聚酯型多元醇，例如聚己二酸乙二酯二醇、聚己二酸丁二酯二醇、聚亞乙基己二酸丙二酯二醇、鄰苯二甲酸酯-1，6-己二醇、聚(己二酸己二酯)二醇及其混合物；聚碳酸酯多元醇，例如聚鄰苯二甲酸酯碳酸酯和聚(碳酸己二酯)二醇；聚己內(nèi)酯多元醇，例如1，6-己二醇的聚己內(nèi)酯、源自二甘醇的聚丁二醇的聚己內(nèi)酯、源自聚(氧基四亞甲基)二醇的聚己內(nèi)酯及其混合物以及它們的混合物。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的高分子量多元醇為聚醚多元醇。采用聚醚多元醇制備的產(chǎn)品，耐水性能更好。本專利技術(shù)中，聚氨酯預(yù)聚體中異氰酸酯包括亞甲基雙_4，4’ -環(huán)己基異氰酸酯、環(huán)己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、己二異氰酸酯、亞丙基-1，2- 二異氰酸酯、四亞甲基-1，4- 二異氰酸酯、1，6-己二異氰酸酯、十二烷-1，12- 二異氰酸酯、環(huán)丁烷-1，3- 二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，3- 二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4- 二異氰酸酯、1-異氰酸酯基_3，3，5-三甲基-5-異氰酸酯基甲基環(huán)己烷、甲基環(huán)己烯二異氰酸酯、己二異氰酸酯的三異氰酸酯、2，4，4-三甲基-1，6-己烷二異氰酸酯的三異氰酸酯、乙二異氰酸酯、2，2，4-三甲基己二異氰酸酯、2，2，4-三甲基己二異氰酸酯、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯，TDI預(yù)聚物、二苯甲烷二異氰酸酯、粗MD1、聚合MDI，脲二酮改性的MD1、碳二亞胺改性的MDI和它們的混合物、衍生物、低聚體、改性體。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的異氰酸酯為芳族的異氰酸酯。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述的環(huán)氧樹脂為雙酚A型二縮水甘油醚。可選的，本專利技術(shù)一種防水灌封材料，所述固化劑在制備低硬度和中硬度體系產(chǎn)品時(shí)，為小分子多元醇類或小分子胺類或者小分子多元醇類與小分子胺類的混合物，所述固化劑在制備本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種防水灌封材料，其特征在于：包括A組分和B組分；其中，所述A組分為聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的混合物；所述聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1：99～99：1；所述聚氨酯預(yù)聚物包括異氰酸酯和高分子量多元醇；所述聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5％?55％；所述B組分包括固化劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、助劑和硅烷偶聯(lián)劑；所述反應(yīng)促進(jìn)劑包括叔胺類促進(jìn)劑；所述助劑包括苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛丙酯和環(huán)狀碳酸酯；所述助劑的量為A組分質(zhì)量的0.1～100％；所述反應(yīng)促進(jìn)劑的量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的0.5～2％；所述硅烷偶聯(lián)劑的量為A組分質(zhì)量的1～5％。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種防水灌封材料，其特征在于:包括A組分和B組分； 其中，所述A組分為聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的混合物；所述聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:99~99:1 ;所述聚氨酯預(yù)聚物包括異氰酸酯和高分子量多元醇;所述聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5% -55% ;所述B組分包括固化劑、反應(yīng)促進(jìn)劑、助劑和硅烷偶聯(lián)劑；所述反應(yīng)促進(jìn)劑包括叔胺類促進(jìn)劑；所述助劑包括苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛丙酯和環(huán)狀碳酸酯；所述助劑的量為A組分質(zhì)量的0.1~100% ;所述反應(yīng)促進(jìn)劑的量為環(huán)氧樹脂質(zhì)量的0.5~2% ;所述硅烷偶聯(lián)劑的量為A組分質(zhì)量的I~5%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的助劑中苯二甲酸二丁酯、苯二甲酸二辛丙酯和環(huán)狀碳酸酯的質(zhì)量比為1:1:1~5。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物中未反應(yīng)的NCO的重量百分比為1.5~20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為1:99~25:75。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的A組分中環(huán)氧樹脂與聚氨酯預(yù)聚物的質(zhì)量比為1:99~30:70o6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的A組分中聚氨酯預(yù)聚物與環(huán)氧樹脂的質(zhì)量比為15:85或75:25。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防水灌封材料，其特征在于:所述的硅烷偶聯(lián)劑為氨基封端的硅烷偶聯(lián)劑。8.一種制備權(quán)利要求1所述的防水灌封材料的方法，其特征在于包括以下步驟: 一、聚氨...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：天津信賽科貿(mào)有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：天津;12