一種超低硬度聚氨酯灌封膠及其制備、應用
【專利摘要】本發明涉及一種聚氨酯灌封膠及其制備方法、應用。所述聚氨酯灌封膠由組分A和組分B組成；其中，所述組分A由如下重量份的組分制得：聚合物多元醇90?100份、復合型抗黃變劑0.1?1份、催化劑0.1?2份、消泡劑0.1?1份、偶聯劑0.1?5份、增塑劑0?10份；所述組分B由如下重量份的組分制得：多異氰酸酯30?40份、增塑劑60?70份。所述灌封膠可適用于手工活自動化澆注，常溫下固化時間短，固化后具有透明、氣泡少、絕緣性好、與金屬粘接力好等優點。
【專利說明】
一種超低硬度聚氨酯灌封膠及其制備、應用
技術領域
[0001] 本發明涉及一種超低硬度聚氨酯灌封膠及其制備方法、應用，屬于電子灌封技術 領域。
【背景技術】
[0002] 目前部分電子元件灌封廠家的生產工藝不能外部加熱或無法加熱，整個施工工藝 需在常溫下手工澆注完成，因此要求常溫下灌封膠具有良好的流動性。通常這類灌封膠制 備采用一步法或半預聚法，而非常用的預聚物法。但是現有技術中一步法或半預聚法所制 得的灌封膠存在粘度大、常溫固化時間長、機械性能較差、氣泡多、透明度差等缺點。
[0003] 此外，部分電子元器件因本身產品特點，需要超低硬度(邵氏A0~5)、低模量的灌 封膠，如重力傳感器中電子元氣件的灌封等。但這類低硬度灌封膠的固化時間往往更長，導 致應用效率低下。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種適用于電子元件灌封的具有低粘度、超低硬度的灌封 膠。所述灌封膠可適用于手工活自動化澆注，常溫下固化時間短，固化后具有透明、氣泡少、 絕緣性好、與金屬粘接力好等優點。
[0005] 為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種聚氨酯灌封膠，其特征在于，由組分A和組分B組成;其中，
[0007] 所述組分A由如下重量份的組分制得：聚合物多元醇90-100份、復合型抗黃變劑 〇. 1-1份、催化劑〇. 1-2份、消泡劑0.1-1份、偶聯劑0.1-5份、增塑劑0-10份；
[0008] 所述組分B由如下重量份的組分制得:多異氰酸酯30-40份、增塑劑60-70份。
[0009] 作為本發明優選的實施方式之一，所述組分A由如下重量份的組分制得:聚合物多 元醇93-97份、復合型抗黃變劑0.5份、催化劑0.4-0.9份、消泡劑0.2份、偶聯劑1-2份、增塑 劑0-4份；
[0010] 所述組分B由如下重量份的組分制得:多異氰酸酯30-35份、增塑劑65-70份。
[0011] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述組分B中多異氰酸酯為特種改性MDI和/或MDI 預聚體。其中，所述改性101為官能度2.05~2.1的特種改性1?)1，優選亨斯邁3卯2020、3卯 2511;所述MDI預聚體選自含異氰酸酯基(N⑶)質量百分數17~23%、官能度為2.0~2.1的 MDI預聚體，優選亨斯邁Sup2439、Supl209、Sup2021或鶴壁化工HB 8960B。本發明選用特種 改性MDI或MDI預聚體作為多異氰酸酯組分，與其他組分以特定比例互配，發揮協同作用，在 超低硬度狀態下，依然可以在室溫下保持透明無泡、快速固化、無刺激氣味，環保性好的特 點。
[0012] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述組分A中聚合物多元醇為蓖麻油。
[0013] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述復合型抗黃變劑為常州尚科醫藥公司生產的 復合型抗黃變劑。該復合型抗黃變劑為液體，避免了固體需加溫或溶劑溶解的麻煩，同時它 綜合了抗黃變、抗紫外線、抗老化劑的功效，使用方便。
[0014] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述催化劑為環保型催化劑，優選有機稀有金屬 類(購自廣州優潤合成材料有限公司）或有機鉍鋅類催化劑(如DY-5300、DY-5350、DY-20、 1619)〇
[0015] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述消泡劑為BYK系列消泡劑，優選BYK-1794和/ 或BYK-066N。
[0016]本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述偶聯劑為Ν-(β-氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基 硅烷(ΚΗ-792)和/或3-(2,3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷(ΚΗ-560)。
[0017] 本發明所述的聚氨酯灌封膠中，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯類，優選鄰苯二甲酸 二辛酯(D0P)。
[0018] 本發明還提供上述聚氨酯灌封膠的制備方法，包括如下步驟：
[0019] ⑴組分A的制備：
[0020] 將聚合物多元醇、增塑劑按比例加入反應釜中，90-110°C抽真空3_4h，降溫至10-40°C，加入催化劑、消泡劑、偶聯劑、復合型抗黃變劑攪拌均勻，脫除氣泡、出料；
[0021] (2)組分B的制備：
[0022] 將增塑劑在80-100°C抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在10-30°C與多異氰酸酯 混合、脫泡，出料。
[0023] 本發明還提供了所述聚氨酯灌封膠在電子元件灌封工序中的應用。在灌封時，將 組分A、B以質量比1:1混合均勻，固化即可。灌封方式既可選擇手工澆注，又可用自動澆注機 設備進行澆注；即可室溫固化，又可加熱加速其固化。
[0024] 本發明解決了傳統預聚法制備灌封膠時工藝復雜、原料粘度高、不可室溫固化等 缺點，通過對灌封膠各組分的具體選擇和優化配比，所得灌封膠既可用于手工澆注，又可用 自動澆注機設備進行澆注，即可室溫固化，又可加熱加速其固化；同時，所述灌封膠采用了 價格低廉、電子絕緣性能優異的蓖麻油和改性的MDI系列作為主要原料，具有混合粘度低、 環保無氣味、氣泡少、耐老化抗黃變、室溫固化速度快等優點。此外，本發明所得灌封膠固化 后與金屬的粘接性很好，剪切粘接強度較高，剝離時在孔壁上殘留很多膠。
【具體實施方式】
[0025] 以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0026] 實施例1 一種超低硬度聚氨酯灌封膠
[0027] 本實施例提供一種超低硬度聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0028] 所述組分A由如下重量份的組分制得:蓖麻油96.9份，復合型抗黃變劑0.5份，催化 劑DY-5300 0.4份，催化劑DY-20 0.5份，消泡劑BYK-1794 0.2份，偶聯劑KH-560 1.5份； [0029] 所述組分B由如下重量份的組分制得：增塑劑D0P 70份，SUP2020 20份，HB 8960B 10份。
[0030] 具體制備方法包括如下步驟：
[0031] A組分制備：將蓖麻油加入反應釜中，在100°C下抽真空3.5h脫水，使含水量〈 0.05%，降溫至30°C，加入催化劑DY-5300 0.4份、DY-20 0.5份、消泡劑BYK-1794 0.2份、復 合型抗黃變劑〇. 5份、偶聯劑KH-560 1.5份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0032] B組分制備:將增塑劑DOP 70份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在20°C下與20份 3皿2020、10份邢896(?混合、脫泡，出料。
[0033] 實施例2-種超低硬度聚氨酯灌封膠
[0034] 本實施例提供一種超低硬度聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0035] 所述組分A由如下重量份的組分制得:蓖麻油96.4份，復合型抗黃變劑0.5份，催化 劑DY-5350 0.6份，DY-20 0.3份，消泡劑BYK-1794 0.2份，偶聯劑KH-560 2.0份；
[0036] 所述組分B由如下重量份的組分制得：增塑劑D0P 70份，Sup2020 24份，Sup 2439 6份。
[0037]具體制備方法包括如下步驟：
[0038] A組分：將96.4份蓖麻油加入反應釜中，在100 °C下抽真空3h脫水，使含水量〈 0.05%，降溫至30°C，加入催化劑DY-5350 0.6份、DY-20 0.3份、消泡劑BYK-1794 0.2份、復 合型抗黃變劑〇. 5份、偶聯劑KH-560 2.0份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0039] B組分：將增塑劑D0P 70份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在30°C下與24份Sup 2020、6份Sup 2439混合、脫泡，出料。
[0040] 實施例3-種超低硬度聚氨酯灌封膠
[0041] 本實施例提供一種超低硬度聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0042]所述組分A由如下重量份的組分制得:蓖麻油95.9份，復合型抗黃變劑0.5份，催化 劑1619 0.4份，消泡劑BYK-066N 0.2份，偶聯劑KH-792 1.0份，增塑劑D0P 2份，；
[0043] 所述組分B由如下重量份的組分制得:增塑劑D0P 68份，Sup2511 32份。
[0044]具體制備方法包括如下步驟：
[0045] A組分:將95.9份蓖麻油、2份D0P加入反應釜中，在100°C下抽真空3.5h脫水，使含 水量〈0.05%，降溫至25°C，加入催化劑1619 0.4份、消泡劑BYK-066N 0.2份、復合型抗黃變 劑〇. 5份、偶聯劑KH-792 1.0份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0046] B組分:將增塑劑D0P 68份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在30°C下與32份Sup 2511混合、脫泡，出料。
[0047] 實施例4 一種超低硬度聚氨酯灌封膠
[0048] 本實施例提供一種超低硬度聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0049] 所述組分A由如下重量份的組分制得:蓖麻油93.6份，復合型抗黃變劑0.5份，催化 劑PD 0.5份，消泡劑BYK-066N 0.2份，偶聯劑KH-792 1.2份，增塑劑D0P 4份；
[0050] 所述組分8由如下重量份的組分制得：增塑劑00?65.4份，3即2021 20份，3卯1209 14.6份。
[0051 ]具體制備方法包括如下步驟：
[0052] A組分:將93.6份蓖麻油、4份D0P加入反應釜中，在100°C下抽真空3.5h脫水，使含 水量〈0.05%，降溫至25°C，加入催化劑ro 0.5份、消泡劑BYK-066N 0.2份、復合型抗黃變劑 〇. 5份、偶聯劑KH-792 0.15份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0053] B組分：將增塑劑D0P 65.4份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在25°C下與20份 Sup 2021，14.6份Supl209混合、脫泡，出料。
[0054]實施例1-4所得灌封膠在灌封時，將組分A、B以質量比1:1混合均勻，在常溫下固化 即可。所述灌封膠既可用于手工澆注，又可用自動澆注機設備進行澆注，即可室溫固化，又 可加熱加速其固化。
[0055] 對比例1
[0056] 一種聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0057] A組分:將BMY 96.2份、0.5份抗氧化劑1010、0.5份抗紫外劑UV-328、0.5份光穩劑 622加入反應釜中，攪拌均勻，在110°C下抽真空3h脫水，使含水量〈0.05%，降溫至25°C，加 入消泡劑1794 0.2份、催化劑T12 1.6份、偶聯劑KH-560 0.5份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。 [0058] B組分:將增塑劑D0P 70份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在25°C下與17份TDI、 13份1895混合、脫泡，出料。
[0059] 對比例2
[0060] 一種聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0061 ] △組分:將01^-3000 83.8份、]\^-500 10份加入反應釜中，攪拌均勻，在100°(：下抽真 空311脫水，使含水量〈0.05%，降溫至25°(：，加入消泡劑8￥1(-066~0.2份、催化劑1'12 3份、 PU-33 2份、偶聯劑KH-560 0.5份、抗黃變劑0.5份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0062] B組分:將增塑劑D0P 70份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在25°C下與13份MDI-50、2份液化MDI、15份1895混合、脫泡，出料。
[0063] 對比例3
[0064] 一種聚氨酯灌封膠，包括如下組分：
[0065] A組分:將BMY 80.3份、MN-500 5份、210 10份加入反應釜中，攪拌均勻，在100°C下 抽真空311脫水，使含水量〈0.05%，降溫至25°(：，加入消泡劑8￥1(-066~0.2份、催化劑1'12 3 份、偶聯劑KH-560 1份、抗黃變劑0.5份攪拌均勻，脫除氣泡、出料。
[0066] B組分:將增塑劑D0P 70份抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在25°C下與19份TDI、 11份1895混合、脫泡，出料。
[0067]為了進一步驗證本發明所述的灌封膠的性能，將實施例1-4及對比例1-3所配制的 灌封膠攪拌均勻，分別倒入相同的重力傳感器元器件孔(孔徑2.0cm、孔深2.0cm)，對其進行 灌封，固化溫度為室溫20°C，記錄其表干時間。在常溫下放置7天后，進行機械性能和硬度的 測試。其中，剪切粘接強度測試根據國家標準《GB/T13936-1992硫化橡膠與金屬粘接拉伸剪 切強度測定方法》進行測試。邵氏硬度按照《GB/T 531.1-2008硫化橡膠或熱塑性橡膠壓入 硬度試驗方法第一部分:邵氏硬度計法(邵爾硬度)》，采用邵爾硬度計進行測定。結果如表1 所示。
[0068]表 1
[0069]
[0071]由表1可知，實施例1-4與對比例1-3相比，灌封膠的硬度均不超過5,但本發明方案 所得灌封膠的混合粘度更低、固化速度更快，同時與金屬具有更好的金屬粘接性，更加適合 現場生產工藝的要求。此外，采用本領域常規檢測可知，實施例1-4的灌封膠相比對比例1-3 在耐老化抗黃變方面表現也較好。
[0072]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施方案對本發明作了詳盡的描述，但在 本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因 此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1. 一種聚氨酯灌封膠，其特征在于，由組分A和組分B組成;其中， 所述組分A由如下重量份的組分制得:聚合物多元醇90-100份、復合型抗黃變劑0.1-1 份、催化劑〇. 1-2份、消泡劑0.1-1份、偶聯劑0.1-5份、增塑劑0-10份； 所述組分B由如下重量份的組分制得:多異氰酸酯30-40份、增塑劑60-70份。2. 根據權利要求1所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述多異氰酸酯為改性MDI和/或 MDI預聚體。3. 根據權利要求1所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述改性MDI為官能度2.05~2.1 的特種改性MDI，優選亨斯邁Sup 2020、Sup 2511。4. 根據權利要求1所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所所述MDI預聚體選自含異氰酸 酯基質量百分數為17~23 %、官能度為2.0~2.1的MDI預聚體，優選亨斯邁Sup2439、 5即1209、5即2021或鶴壁化工邢896(?。5. 根據權利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述組分A中聚合物多元 醇為蓖麻油。6. 根據權利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述催化劑選自有機稀有 金屬ro類催化劑或有機鉍鋅類催化劑。7. 根據權利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述消泡劑為BYK系列消 泡劑，優選 BYK-1794和/或 BYK-066N; 所述偶聯劑為Ν-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和/或3-(2,3-環氧丙氧）丙基三 甲氧基硅烷。8. 根據權利要求1-4任一所述的聚氨酯灌封膠，其特征在于，所述增塑劑為鄰苯二甲酸 酯類增塑劑，優選鄰苯二甲酸二辛酯。9. 一種聚氨酯灌封膠的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： (1) 組分六的制備： 將聚合物多元醇、增塑劑按比例加入反應釜中，90-110°C抽真空3-4h，降溫至10-40°C， 加入催化劑、消泡劑、偶聯劑、復合型抗黃變劑攪拌均勻，脫除氣泡、出料； (2) 組分B的制備： 將增塑劑在80-100°C抽真空脫水，使其含水量〈0.05%，在10-30°C與多異氰酸酯混合、 脫泡，出料。10. 權利要求1-8任一所述聚氨酯灌封膠在電子元件灌封工序中的應用，其特征在于， 在灌封時，將組分A、B以質量比1:1混合均勻，固化即可； 其中，所述灌封方式為手工澆注，或自動澆注機設備澆注;所述固化方式為室溫固化， 或加熱加速固化。
【文檔編號】C08G18/36GK105907353SQ201610390526
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】譚錦錦, 王捷
【申請人】北京保利世達科技有限公司