CN107541175A - 一种可固化的高粘性低密度灌注胶 - Google Patents

Abstract

一种可固化的高粘性低密度灌注胶，包括组分A和组分B，且组分A与组分B的重量配比为1:0.8～1:3；其中，组分A所需原料的重量百分数为：预聚物30‑80％、低密度填充剂20‑70％；组分B所需原料的重量百分数为：多元醇10‑50％，低密度填充剂10‑65％，粘度调节树脂1‑30％，消泡剂0.001％～0.1％，催化剂0.001‑0.2％。其优点是：双组份聚氨酯胶两个组分分别包装，易储存且性能可调，可以通过改变A、B两个组分的配制比例、改变异氰酸酯组分和多元醇组分的结构，使得聚氨酯双组份灌注胶的力学性能可以在一较宽的范围内进行调整。

Description

一种可固化的高粘性低密度灌注胶

技术领域

本发明涉及光缆及海防用器械技术领域，具体地说是一种可固化的高粘性低密度灌注胶。

背景技术

低密度灌注胶可用于海防水听器器件的密封或封装起到防水、抗压、固定器件的作用。目前国内水听器密封的方法多采用不可固化的硅油或矿物油类填充在水听器器件内部，这种填充方式存在着油类物质易迁移、易渗出，对制备器件的结构材料有腐蚀(相容性不好)，填充缆不耐压，以及探测器在海底移动时因保护不到位而影响声学信号等问题。

发明内容

为解决上述技术缺陷，特发明了一种高粘性低密度的灌注胶，超高的粘性可以将灌注胶与水听器的各个组件良好地粘接在一起从而起到很好的保护作用，较低的密度可以降低水听器整体的密度使得水听器与海水密度相近从而悬浮于海中形成网络阵列。此外，该灌注胶粘度小易灌胶，密度可调，可适于不同阵列不同层次的路径的灌注与密封，固化胶无气泡并具有良好的柔韧性和回弹性，且声压灵敏度稳定性好。

一种可固化的高粘性低密度灌注胶，包括组分A和组分B，且组分A与组分B的重量配比为1:0.8～1:3；

其中，组分A所需原料的重量百分数为：预聚物30-80％、低密度填充剂20-70％；

组分B所需原料的重量百分数为：多元醇10-50％，低密度填充剂10-65％，粘度调节树脂1-30％，消泡剂0.001％～0.1％，催化剂0.001-0.2％。

优选地，上述预聚物的制备方法如下：

将多元醇与异氰酸酯按照配比加入反应容器中并混合均匀，再加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，且二月桂酸二丁基锡的添加重量为多元醇与异氰酸酯总量的0.01-0.09％；最后40-60℃恒温条件下反应2～4h，即可获得预聚物；

其中，多元醇与异氰酸酯中的官能团-NCO:官能团-OH为2:1～2.2:1；

优选地，所述多元醇包括但不仅限于大分子多元醇：聚丙二醇多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧丁烷多元醇、聚烯烃多元醇、有机硅多元醇。小分子多元醇：1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或多种的混合物。

进一步地，所述异氰酸酯是耐老化性能较好的脂肪族异氰酸酯，其包括但不仅限于异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。

优选地，所述低密度填充剂为密度小于0.95的聚烯烃、烷烃或酯类中的一种，低密度填充剂密度根据需要选择。其一方面可有效降低聚氨酯灌注胶的密度，另一方面可在一定程度上改善灌注胶的柔韧性。

优选地，所述粘度调节树脂为萜烯酚醛树脂803L、烷基苯酚树脂SP-1077，改性烷基苯酚甲醛树脂T6000，酚醛树脂R310S中的一种或多种混合物，用于控制灌注胶的粘度与提高灌注胶固化后的粘附性能。

优选地，所述消泡剂为不含溶剂的有机硅或聚丙烯酸酯消泡剂；其消泡剂具体为BYK-1790消泡剂，TEGO-990消泡剂，EFKA-2022消泡剂中的一种或多种的混合物。

优选地，组分B中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂与有机铋催化剂按照重量比1:1～1:30复配而成；通过调节催化剂的比例，来调节灌注胶的混合、真空脱泡、灌注、排气等操作时间及灌注胶的固化时间。

优选地，组分A、组分B是分开放置的。

本发明涉及一种可固化的高粘性低密度的灌注胶，其优点是：

1、双组份聚氨酯胶两个组分分别包装，易储存且性能可调，可以通过改变A、B两个组分的配制比例、改变异氰酸酯组分和多元醇组分的结构，使得聚氨酯双组份灌注胶的力学性能可以在一较宽的范围内进行调整。

2、本配方制备的灌注胶，聚氨酯结构配合粘度调节树脂可获得超高的粘性，将灌注胶与水听器的各个组件良好地粘接在一起，从而起到很好的保护作用；通过优选相容性好的低密度填充剂可以有效降低灌注胶的密度，进而降低水听器整体的密度，使得水听器与海水密度相近，从而悬浮于海中形成网络阵列。

3、本配方制备的灌注胶无毒环保，粘度小易灌胶；密度可调，可适于不同阵列不同层次的路径的灌注与密封；固化胶无气泡并具有良好的柔韧性和回弹性，且声压灵敏度稳定性好。

具体实施方式

以下实施例作为本发明的具体实施方式给出，并用于说明本发明的实施和优点。应当理解这些实施例仅为示例性，而无意于任何方式对本说明书或所附权利要求进行限制。

以下实施例所用的原料如下：

SP-1077:美国圣莱科特生产的一种烷基苯酚树脂

T-6000：美国圣莱科特生产的一种改性烷基苯酚甲醛树脂

803L：萜烯酚醛树脂

DY-20：有机铋催化剂

150N:密度为0.84g/cm3的低密度填充剂

70N：密度为0.82g/cm3的低密度填充剂

PALMESTER 1413：密度为0.87g/cm3的合成酯低密度填充剂

PriEco 6001：密度为0.91g/cm3不饱和多元醇聚酯低密度填充剂

BYK-1790：德国毕克公司生产的消泡剂

TEGO-990：德国迪高公司生的消泡剂

EFKA-2022：巴斯夫公司生产的消泡剂

DL-2000D：分子量为2000的2官能度聚丙二醇多元醇

PTMG650：分子量为650的2官能度聚四氢呋喃醚多元醇

MN-3050D：分子量为3000的3官能度聚丙二醇多元醇

TECH-2120：分子量为2000的2官能度有机硅多元醇

本发明中组分A所用预聚物，具备制备方法如下：

1、预聚物Ⅰ的合成：

将200g聚丙二醇多元醇(DL-2000D)与44.4g异佛尔酮二异氰酸酯加入烧瓶中、搅拌均匀后加入0.12g催化剂二月桂酸二丁基锡，维持50℃反应3小时后过滤出料，得到预聚物Ⅰ。

2、预聚物Ⅱ的合成：

将65g聚四氢呋喃醚多元醇(PTMG650)、300g聚丙二醇多元醇(MN-3050D)、135g 4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯加入烧瓶中，搅拌均匀后加入0.22g催化剂二月桂酸二丁基锡，维持55℃反应2.5h后过滤出料，得到预聚物Ⅱ。

3、预聚物Ⅲ的合成：

将150g有机硅多元醇(TECH-2120，分子量2000，2官)、10g 1,4-丁二醇、63g六亚甲基二异氰酸酯加入烧瓶中，搅拌均匀后加入0.2g催化剂二月桂酸二丁基锡，维持50℃反应4小时后过滤出料，得到预聚物Ⅲ。

实施例一

S1、组分A中，取70％的预聚物Ⅰ和30％的70N基础油；

组分B中，取20％的聚丙二醇多元醇(DL-2000D)、12.12％的聚四氢呋喃醚多元醇(PTMG650)、47.775％的150N基础油、20％的T-6000粘度调节树脂，0.05％的BYK-1790消泡剂，0.005％的二月桂酸二丁基锡催化剂，0.05％的DY-20有机铋催化剂；

本步骤中，均为重量百分数比计；

S2、将步骤S1中的组分A各原料搅拌均匀后置入高密度聚乙烯塑料瓶内密封保存；

将步骤S1中的组分B各原料混合后于60℃搅拌70min，待粘度调节树脂均匀地分散在体系中后，用另一高密度聚乙烯塑料瓶单独内密封保存；

当需要使用时，将组分A与组分B按照重量比1：1混合制备灌注胶，测得此灌注胶粘度为650mpa.s(25℃)，密度为0.91。

实施例二

S1、组分A中，取80％的预聚物Ⅱ和20％的PALMESTER 1413；

组分B中，取45.28％的聚丙二醇多元醇(DL-2000D)、5％的1,2-丙二醇、34.66％的70N基础油、15％的SP-1077、0.02％的EFKA-2022消泡剂，0.01％的二月桂酸二丁基锡催化剂，0.03％的DY-20有机铋催化剂；

本步骤中，均为重量百分数比计；

S2、将步骤S1中的组分A各原料搅拌均匀后置入高密度聚乙烯塑料瓶内密封保存；

将步骤S1中的组分B各原料混合后于60℃搅拌75min，待粘度调节树脂均匀地分散在体系中后，用另一高密度聚乙烯塑料瓶单独内密封保存；

当需要使用时，将组分A与组分B按照重量比1.1：1混合制备灌注胶，测得此灌注胶粘度为1200mpa.s(25℃)，密度为0.94。

实施例三

S1、组分A中，取50％的预聚物Ⅱ和50％的70N基础油；

组分B中，取25.7％的聚丙二醇多元醇(DL-2000D)、2％的季戊四醇、62.117％的70N基础油、10％的803L，0.1％的TEGO-990消泡剂，0.003％的二月桂酸二丁基锡催化剂，0.08％的DY-20有机铋催化剂；

本步骤中，均为重量百分数比计；

S2、将步骤S1中的组分A各原料搅拌均匀后置入高密度聚乙烯塑料瓶内密封保存；

将步骤S1中的组分B各原料混合后于60℃搅拌70min，待粘度调节树脂均匀地分散在体系中后，用另一高密度聚乙烯塑料瓶单独内密封保存；

当需要使用时，将组分A与组分B按照重量比1：2混合制备灌注胶，测得此灌注胶粘度为270mpa.s(25℃)，密度为0.87。

实施例四

S1、组分A中，取80％的预聚物Ⅲ和20％的70N基础油；

组分B中，取55％的机硅多元醇(TECH-2120)、34.844％的PriEco6001、10％的803L，0.1％的BYK-1790消泡剂，0.006％的二月桂酸二丁基锡催化剂，0.05％的DY-20有机铋催化剂；

本步骤中，均为重量百分数比计；

S2、将步骤S1中的组分A各原料搅拌均匀后置入高密度聚乙烯塑料瓶内密封保存；

将步骤S1中的组分B各原料混合后于60℃搅拌80min，待粘度调节树脂均匀地分散在体系中后，用另一高密度聚乙烯塑料瓶单独内密封保存；

当需要使用时，将组分A与组分B按照重量比1：1.3混合制备灌注胶，测得此灌注胶粘度为1325mpa.s(25℃)，密度为0.95。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：包括组分A和组分B，且组分A与组分B的重量配比为1:0.8～1:3；

其中，组分A所需原料的重量百分数为：预聚物30-80％、低密度填充剂20-70％；

组分B所需原料的重量百分数为：多元醇10-50％，低密度填充剂10-65％，粘度调节树脂1-30％，消泡剂0.001％～0.1％，催化剂0.001-0.2％。

2.根据权利要求1所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：预聚物是将多元醇与异氰酸酯按照配比加入反应容器中并混合均匀，再加入二月桂酸二丁基锡作为催化剂，且二月桂酸二丁基锡的添加重量为多元醇与异氰酸酯总量的0.01-0.09％；最后40-60℃恒温条件下反应2～4h而获得的；

其中，多元醇与异氰酸酯中的官能团-NCO:官能团-OH为2:1～2.2:1。

3.根据权利要求1或2所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述多元醇包括但不仅限于大分子多元醇：聚丙二醇多元醇、聚四氢呋喃醚多元醇、聚环氧丁烷多元醇、聚烯烃多元醇、有机硅多元醇。

4.根据权利要求1或2所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述多元醇包括但不仅限于小分子多元醇：1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇、1,4-环己烷二甲醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求2所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述异氰酸酯包括但不仅限于异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、4,4'-二环己基甲烷二异氰酸酯中的一种或多种的混合物。

6.根据权利要求1所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述低密度填充剂为密度小于0.95的聚烯烃、烷烃或酯类中的一种。

7.根据权利要求1所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述粘度调节树脂为萜烯酚醛树脂803L、烷基苯酚树脂SP-1077，改性烷基苯酚甲醛树脂T6000，酚醛树脂R310S中的一种或多种混合物。

8.根据权利要求1所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：所述消泡剂为不含溶剂的有机硅或聚丙烯酸酯消泡剂；

具体为BYK-1790消泡剂，TEGO-990消泡剂，EFKA-2022消泡剂中的一种或多种的混合物。

9.根据权利要求1所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：组分B中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡催化剂与有机铋催化剂按照重量比1:1～1:30复配而成。

10.根据权利要求5～9任一所述一种可固化的高粘性低密度灌注胶，其特征在于：组分A、组分B分开放置。