CN113046017A - 一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法，涉及胶黏剂技术领域。该绝缘密封材料的制备，包括：S1：按重量份数取蓖麻油聚氧乙烯醚和聚氧化丙烯二醇混合得到产物M；S2：产物M与B组份混合搅拌均匀得到混合物N；S3：按重量份数取微米级硫酸钡、油胺聚氧乙烯醚、纳米级二氧化硅、纤维状碳酸钙晶须、异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂、表儿茶素混合获得混合物Q；S4：取混合物N和混合物Q混合搅拌均匀即得绝缘密封材料。本发明制得的绝缘材料在具有优异的绝缘性能的同时，还可保持良好的导热性能，且固化速度快，胶合强度突出，密封性好，阻燃效果优异；抗老化能力得到增强，使用寿命长。

Description

一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法
技术领域
本发明属于胶黏剂技术领域，具体涉及一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法。
背景技术
电缆线穿过开关柜底部预留的安装孔后，其很难避免电缆与安装孔之间存在间隙的问题，现实情况下由于间隙的存在会导致开关柜外部的水汽、风沙等通过间隙易进入开关柜内部空间，时间久了必然会造成开关柜内的电气元件、线段接头以及传动机构造成腐蚀损坏。对电缆预留孔洞和穿有电缆孔洞的封堵材料，仍然还在沿用传统的封堵方法，用水泥沙浆和基于无机和有机的软性质阻燃材料来进行封堵，这样的封堵方法是落后的，非常的不规范，容易受外界温度、湿度等因素的影响，而带来较大的安全隐患，而且随着使用时间的不断加长，这样的封堵还容易老化，其性能会不断老化下降，这样就不能有效的防止漏水的情况发生。而且，这样的封堵方法，对啮齿类动物防护能力也是有限的，很容易被类似于老鼠一类的动物破坏封堵口。这样的封堵方法明显不能满足于当前电力系统对安全防范的需求。这时需要气密性很好的封堵材料进行封堵间隙，而传统密封方法存在如下缺点：生产效率低、可靠性差、不美观、气密性差等诸多缺陷，因此，急需一种可以快速、稳定的对间隙进行密封的材料。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法，该绝缘材料在具有优异的绝缘性能的同时，还可保持良好的导热性能，且固化速度快，胶合强度突出，密封性好，阻燃效果优异；抗老化能力得到增强，使用寿命长。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
本发明公开了4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体在制备密封材料中的用途。改性后的甲苯异氰酸酯三聚体结构中活性基团与各种物质中的羟基或者氨基等活性基团反应形成更加稳定的交联网络结构，从而改善胶黏剂的胶合强度、耐水强度和拉伸强度，并且能改善胶黏剂的固化速率，提高耐黄化性能；除此之外，4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体后制得的密封材料具有优异的抗冻性能。
优选地，改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备方法，具体为：
取甲苯二异氰酸酯和乙酸丁酯，然后加入4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇(与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：0.8～1.2)，接着加入二月桂酸二丁基锡(加入量为甲苯二异氰酸酯单体质量的0.2～0.3％)，通入氮气保护，搅拌加热升温至70℃，反应1.5～2h；接着加入醋酸钾(加入量为甲苯二异氰酸酯单体质量的0.05～0.15％)，继续反应，每隔1h检测一次游离NCO基团的百分含量，当NCO的重量百分含量达到要求时，立即加入苯甲酰氯，保温1～1.5h，降温出料。固含量调节为50％～60％。
优选地，乙酸丁酯和甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：1～1.1；4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：0.8～1.2。
本发明还公开了4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇在增强甲苯二异氰酸酯三聚体绝缘性、胶合强度和抗老化性能中的用途。
一种绝缘密封材料，包括，上述的改性甲苯二异氰酸酯三聚体。
优选地，绝缘密封材料的原料组成，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份包括：90～110份权利要求1所述的改性甲苯二异氰酸酯三聚体、10～15份蓖麻油聚氧乙烯醚、8～12份聚氧化丙烯二醇；
B组份包括：4～8份聚氧化丙烯二醇、3～5份聚酯多元醇、4～7份丙丁烷、2～5份二甲醚、0.4～0.9份十二烷基硫酸，4～6份纳米蒙脱土；
C组份包括：0.8～1.5份油胺聚氧乙烯醚，3～6份纳米级二氧化硅，3～5份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.1～0.3份异苯丙基苯基磷酸酯，0.1～0.4份三氧化二锑，0.3～0.6份三芳基磷酸酯，0.6～0.9份硅烷偶联剂，9～14份表儿茶素、25～32份长白楤木酸，6～10份微米级硫酸钡。改性甲苯二异氰酸酯三聚体与聚醚、醇等发生交联反应，形成稳定的网络结构，纳米级硫酸钡和二氧化硅填充于所形成的防护网的网格之内，进一步提升阻隔层的阻隔抗老化性，能够有效防止水分、光等的渗透；微米级别的碳酸钙晶须为纤维状，可在固化后的胶黏剂(封堵材料)表面形成一张防护网，形成阻隔层的骨架，性能优异，不仅自身稳定性好，而且能提高固化后的胶黏剂的力学性能，增强拉伸强度；表儿茶素、白楤木酸的存在起到协同增强的作用，原因可能在于油胺聚氧乙烯醚、硅烷偶联剂协同可对无机物进行化学表面处理，极大提高了机材料在有机体系中的分散性和相容性，且与晶须复合，界面相由于无机材料改性剂与有机基体的充分融合，进而改善绝缘材料的性能，提高材料的绝缘性能以及力学性能，固化速度显著提升；且表儿茶素结构中的功能基团以及高活性交联技术，与其它组分复配，可有效提升材料的附着力。
优选地，纤维状纳米级碳酸钙晶须的直径为3～5μm、长度为26～32μm。
优选地，C组份原料组成还包括5～9重量份溴烯醇内酯。溴烯醇内酯的加入，可与异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯协同，提升胶黏剂(封堵材料)固化后的阻燃功能，提高了安全性；且可有效提升绝缘密封材料的导热性能。
一种绝缘密封材料的制备方法，包括：
S1：按重量份数取蓖麻油聚氧乙烯醚和聚氧化丙烯二醇混合，搅拌均匀，恒温水浴至94～98℃，真空脱水，降温至32～35℃，加入改性甲苯二异氰酸酯三聚体，反应4～6h后得到产物M；
S2：按重量份数取B组份，加入90～120重量份产物M，混合搅拌均匀得到混合物N；
S3：按重量份数取微米级硫酸钡、油胺聚氧乙烯醚、纳米级二氧化硅、纤维状碳酸钙晶须、异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂、表儿茶素混合后，在30～40℃搅拌研磨反应8～10h，加入长白楤木酸共混、打浆、真空脱水，加热至温度为170～190℃、压力为0.7～0.8MPa条件下反应2～3h，获得混合物Q；
S4：取步骤S2得到的混合物N和步骤S3制得的混合物Q混合，搅拌均匀即得绝缘密封材料。
优选地，步骤S4中混合物N和混合物Q的重量份比为4～6：1。
本发明的又公开了上述方法制得的绝缘密封材料在电缆密封中的用途。
相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：
改性后的甲苯异氰酸酯三聚体交联反应形成更加稳定的交联网络结构，从而改善胶黏剂的胶合强度和拉伸强度，并且能改善胶黏剂的固化速率，提高耐黄化性能。纳米级硫酸钡和二氧化硅填充于所形成的防护网的网格之内；微米级别的碳酸钙晶须为纤维状，可在固化后的胶黏剂(封堵材料)表面形成一张防护网，能进一步提高固化后的胶黏剂的力学性能，增强拉伸强度；表儿茶素、白楤木酸的存在起到协同增强的作用，使得无机材料与有机基体的充分融合，进而改善绝缘材料的性能，提高材料的绝缘性能以及力学性能，固化速度显著提升；且表儿茶素结构中的功能基团以及高活性交联技术，与其它组分复配，可有效提升材料的附着力。除此之外，加入溴烯醇内酯可与异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯产生协同作用，提升胶黏剂(封堵材料)固化后的阻燃功能，提高了安全性；且可有效提升绝缘密封材料的导热性能。
因此，本发明提供了一种用于电缆密封的绝缘材料及其制备方法，该绝缘材料在具有优异的绝缘性能的同时，还可保持良好的导热性能，且固化速度快，胶合强度突出，密封性好，阻燃效果优异；抗老化能力得到增强，使用寿命长。
附图说明
图1为本发明试验例1中红外测试结果。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备：
在一个装有搅拌器和温度计的100mL三颈烧瓶中，按1：1加入甲苯二异氰酸酯和乙酸丁酯，然后加入4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇(与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：0.9)，接着加入二月桂酸二丁基锡(加入量为甲苯二异氰酸酯单体质量的0.2％)，通入氮气保护，搅拌加热升温至70℃，反应1.5h；接着加入醋酸钾(加入量为甲苯二异氰酸酯单体质量的0.1％)，继续反应，每隔1h检测一次游离NCO基团的百分含量，当NCO的重量百分含量达到要求时，立即加入苯甲酰氯，保温1h，降温出料。固含量调节为50％。
一种绝缘密封材料，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份：104份权利要求1所述的改性甲苯二异氰酸酯三聚体、13份蓖麻油聚氧乙烯醚、12份聚氧化丙烯二醇；
B组份：6份聚氧化丙烯二醇、4份聚酯多元醇、5份丙丁烷、3份二甲醚、0.6份十二烷基硫酸，5份纳米蒙脱土；
C组份：1.2份油胺聚氧乙烯醚，5份纳米级二氧化硅，4份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.1份异苯丙基苯基磷酸酯，0.3份三氧化二锑，0.5份三芳基磷酸酯，0.8份硅烷偶联剂，12份表儿茶素，30份长白楤木酸，8份微米级硫酸钡。
绝缘密封材料的制备，包括：
S1：按重量份数取蓖麻油聚氧乙烯醚和聚氧化丙烯二醇混合，搅拌均匀，恒温水浴至95℃，真空脱水，降温至34℃，加入改性甲苯二异氰酸酯三聚体，反应5h后得到产物M；
S2：按重量份数取B组份，加入110重量份产物M，混合搅拌均匀得到混合物N；
S3：按重量份数取微米级硫酸钡、油胺聚氧乙烯醚、纳米级二氧化硅、纤维状碳酸钙晶须(直径为5μm，长度为30μm)、异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂、溴烯醇内酯、表儿茶素混合后，在35℃搅拌研磨反应10h，加入长白楤木酸共混、打浆、真空脱水，加热至温度为180℃、压力为0.7MPa条件下反应2.5h，获得混合物Q；
S4：取步骤S2得到的混合物N和步骤S3制得的混合物Q混合(混合物N和混合物Q的重量份比为5：1)，搅拌均匀即得绝缘密封材料。
实施例2：
改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备与实施例1的不同之处在于：4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：1。
一种绝缘密封材料，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份：95份改性甲苯二异氰酸酯三聚体、12份蓖麻油聚氧乙烯醚、11份聚氧化丙烯二醇；
B组份：5份聚氧化丙烯二醇、3份聚酯多元醇、7份丙丁烷、3份二甲醚、0.8份十二烷基硫酸，4份纳米蒙脱土；
C组份：1.1份油胺聚氧乙烯醚，4份纳米级二氧化硅，3份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.2份异苯丙基苯基磷酸酯，0.4份三氧化二锑，0.3份三芳基磷酸酯，0.9份硅烷偶联剂，13份表儿茶素，28份长白楤木酸，7份微米级硫酸钡。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
实施例3：
改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备与实施例1的不同之处在于：4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：1.1。
一种绝缘密封材料，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份：100份改性甲苯二异氰酸酯三聚体、14份蓖麻油聚氧乙烯醚、12份聚氧化丙烯二醇；
B组份：7份聚氧化丙烯二醇、5份聚酯多元醇、6份丙丁烷、3份二甲醚、0.8份十二烷基硫酸，6份纳米蒙脱土；
C组份：0.9份油胺聚氧乙烯醚，6份纳米级二氧化硅，4份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.1份异苯丙基苯基磷酸酯，0.2份三氧化二锑，0.6份三芳基磷酸酯，0.7份硅烷偶联剂，14份表儿茶素，29份长白楤木酸，9份微米级硫酸钡。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
实施例4：
改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备与实施例1的不同之处在于：4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：0.8。
一种绝缘密封材料，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份：92份改性甲苯二异氰酸酯三聚体、10份蓖麻油聚氧乙烯醚、8份聚氧化丙烯二醇；
B组份：4份聚氧化丙烯二醇、4份聚酯多元醇、4份丙丁烷、3份二甲醚、0.5份十二烷基硫酸，4份纳米蒙脱土；
C组份：0.8份油胺聚氧乙烯醚，3份纳米级二氧化硅，3份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.1份异苯丙基苯基磷酸酯，0.1份三氧化二锑，0.3份三芳基磷酸酯，0.6份硅烷偶联剂，9份表儿茶素、26份长白楤木酸，6份微米级硫酸钡。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
实施例5：
改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备与实施例1相同。
一种绝缘密封材料与实施例1的不同之处在于：C组份还包括8重量份溴烯醇内酯。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
对比例1：
一种绝缘密封材料与实施例1的不同之处在于：采用甲苯二异氰酸酯三聚体代替改性甲苯二异氰酸酯三聚体。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
对比例2：
一种绝缘密封材料与实施例1的不同之处在于：采用甲苯二异氰酸酯代替改性甲苯二异氰酸酯三聚体。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
对比例3：
一种绝缘密封材料与实施例1的不同之处在于：C组份中不添加表儿茶素和长白楤木酸。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
对比例4：
一种绝缘密封材料与实施例1的不同之处在于：C组份中采用对羟基苯甲酸、精对苯二甲酸代替表儿茶素和长白楤木酸。
绝缘密封材料的制备与实施例1相同。
试验例1：
1、异氰酸根的检测
盐酸标准溶液的配制和标定：
按比例取盐酸注入到二氧化碳的蒸馏水中配成浓度大概为0.5M的盐酸溶液。称取规定量量于270～300℃下灼烧至恒重的基准无水碳酸钠，准确称量至0.0001g，溶解于50mL蒸馏水中，加入10滴溴甲酚绿-甲基红混合指示剂。用已配制好的盐酸溶液滴定至溶液由绿色转变为暗红色，煮沸2min，冷却后继续滴定至溶液呈暗红色。同时做空白试验。
盐酸标准溶液的浓度按下列式子计算：
c＝m/(V1－V2)×0.05299
其中，c为盐酸标准溶液的物质的量浓度，mol/L；m为基准无水碳酸钠的质量；V1为滴定碳酸钠溶液时使用的标准盐酸溶液体积，mL；V2为空白实验时使用的标准盐酸溶液的体积，mL；0.05299为与1.00mL标准盐酸溶液[C＝1.000mol/L]相当的以克表示的无水碳酸钠的质量。
异氰酸根含量的检测：
采用二正丁胺-盐酸滴定法测试样品的-NCO值。测定方法为：准确称取1g试样于锥形瓶中，再用移液管准确量取10mL二正丁胺甲苯溶液加入锥形瓶中。待试样完全溶解后静置15min，加入50mL无水乙醇及3～5滴溴甲酚绿指示剂，用盐酸标准溶液滴定至溶液由蓝色变为淡黄色为滴定终点，同时做空白试验。-NCO基含量计算公式为：
NCO％＝c0(V1－V2)×4.202/m×100％
其中，c0为盐酸标准溶液浓度mol/L；V1为空白实验消耗盐酸标准溶液的体积mL；V2为试样消耗的盐酸标准溶液的体积；m为试样的质量。
2、固含量的测定
固含量按GB/T 1725-2007测定。具体为：称取1g的试样，置于事先烘干的铝盘中，然后放置于烘箱中在150℃下烘1h，恒重后称量，计算固体含量，实验平行做三份，取平均值。公式如下：
固体份＝(W2－W1)/m×100％
其中，m为试样的质量；W1为空铝盘的质量；W2为烘干之后铝盘的总质量。
3、红外光谱测定(FT-IR)
将样品在恒温干燥箱中除水处理后，取少量样品与溴化钾在玛瑙研钵中混合均匀、研磨和压片后，放置在TENSOR 27型红外光谱仪上进行测试，其中扫描波数范围为4000～500cm-1，扫描分辨率为6cm-1，扫描次数为18。
对甲苯二异氰酸酯三聚体和实施例1制得的改性甲苯二异氰酸酯三聚体进行上述测试，结果如图1所示。从图中可以看出，改性前图谱中，2276cm-1附近对应NCO的反对称伸缩振动吸收峰，在1720、1410、760cm-1附近为异氰尿酸酯的特征吸收峰，表明主要存在着三聚体结构。改性后，三聚体结构的特征吸收峰依然存在，1640cm-1附近为C＝N的特征吸收峰，1280cm-1处为C-N的特征峰，1365cm-1和740cm-1处为C-F的强吸收峰，其中1365cm-1附近的吸收峰被淹没在其它信号中；950cm-1附近为C-S-C的特征吸收峰。以上结果说明改性甲苯二异氰酸酯三聚体制备成功。
试验例2：
阻燃性能测试
氧指数测试方法参照GB/T10707标准；测定试样尺寸为80mm×7mm×3mm。用小条试样长127mm，宽12.7mm，最大厚度12.7mm；在无通风试验箱中进行。试样上端(6.4mm的地方)用支架上的夹具夹住，并保持试样的纵轴垂直。试样下端距灯嘴9.5mm，距干燥脱脂棉表面305mm。对对比例1～4、实施例1～5制得的绝缘密封材料进行上述测试，结果如表1所示。
表1阻燃性能测试结果
样品 极限氧指数
对比例1 30
对比例2 29
对比例3 31
对比例4 30
实施例1 33
实施例2 32
实施例3 34
实施例4 32
实施例5 38
从表1中可以看出，实施例1制得样品的极限氧指数与对比例1～4无显著差异，而实施例5的效果明显好于实施例1，表明溴烯醇内酯的加入可与阻燃填料复配，协同作用可有效提升材料的阻燃性能。
试验例3：
固化速度的测试
测量方法包括：用一个长约300mm，深度为0～10mm渐深的聚四氟乙烯斜槽。向斜槽中挤出适量的密封胶，用刮刀刮平，勿使胶层内有气泡，在(23±2)℃、(50±5)％RH条件下放置24h后从最薄处揭起胶膜，直至未固化的粘连处，测该处槽的深度，以mm/24h表示。
伸强度及断裂伸长率按照GB/T528-2009中记载的方法进行测量，在恒速移动的拉力试验机上，将哑铃状标准试样进行拉伸。按要求记录试样在不断拉伸过程中和当其断裂时所需的力和伸长率的值。经过下式计算得到拉伸强度Ts。其中，断裂强度Ts：试样拉伸至断裂过程中的最大拉伸应力；断裂伸长率δ：试样断裂时的百分比伸长率。制样为标准哑铃试样Ⅰ型，拉伸速度100mm/min，室温实验。
Ts＝Fm/(ω×t)
式中，Ts：断裂强度，MPa；Fm：断裂最大力，N；ω：狭窄处宽度，mm；t：试样厚度，mm。
附着力测试
附着力按GB/T 1720-08规定，用QFZ漆膜附着力试验仪测定，具体为：按GB1727-92在马口铁板上制备漆膜3块，待漆膜实干后，于恒温恒湿条件下测定。
调整附着力测定仪。测定时将样板正放在测验台上，拧紧固定样板螺丝，然后调整螺栓，向后移动升降棒，使针尖接触到漆膜，如划痕未露底板，应酌加砝码。按顺时针方向均匀摇动摇柄，转速以80～100转/min为宜，圆滚线划痕标准图长为7.5±0.5cm，向前移动升降棒，使卡针盘提起，松开固定样板的有关螺栓，取出样板，漆刷出去划痕上的漆屑，用4倍放大镜检查划痕并评级。以样板上划痕上侧为检查目标，共分为七个等级。按顺序检查各部位的漆膜是否完整，如某一部位的格子有70％以上完好，则认为该部位是完好的，否则因认为损坏。依次评判，其中七级为附着力最差结果，以至少有两块样板的级别一致为准。
耐黄变性测试
将样品材料用刷子涂膜于干净的玻璃板上，膜应均匀平整，不应有气泡、裂纹等缺陷，然后在室温下固化3d。放于烘箱中在一定的温度下烘烤，测试其变黄温度。
对对比例1～4，实施例1～5制得的密封胶样品进行上述测试，结果如表2所示：
表2测试结果
Figure BDA0003021435840000091
从表2中分析可知，实施例1制得的绝缘密封材料具有较好的固化速度、拉伸强度和附着性能，且耐老化性优异，各项性能明显优于对比例1～2，表明4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体可有效提升材料的力学性能和附着性能，改善胶黏剂的性能，固化速度＞7mm/24h，耐黄化温度＞160℃；而实施例1的效果好于对比例3～4，表明表儿茶素和长白楤木酸的存在起到协同增强的作用，其可能通过对无机物进行化学表面处理，提高无机材料在有机体系中的分散性和相容性，从而改性材料的品质，尤其对附着力的提升具有显著的增强作用。实施例5制得样品的固化速度要优于实施例1，表明溴烯醇内酯的存在起到协同增强的作用。
试验例4：
绝缘性能测试：按照GB/T1692分别测试样品体积电阻率；
导热性能测试：导热系数参照ASTM D5470对样品进行检测；
胶合强度：根据GB/T17657检测样品。
对对比例1～4、实施例1～5制得的绝缘密封材料样品进行上述测试，结果如表3所示：
表3绝缘性能及导热性能测试
样品 电阻率/×10<sup>-12</sup>Ω·cm 导热系数/W·(m·K)<sup>-1</sup> 胶合强度/MPa
对比例1 3.4 1.42 0.92
对比例2 3.1 0.54 0.79
对比例3 2.8 0.98 0.61
对比例4 4.0 1.36 0.98
实施例1 9.6 1.76 1.21
实施例2 8.7 1.88 1.17
实施例3 9.1 1.72 1.19
实施例4 8.5 1.80 1.21
实施例5 9.4 2.56 1.22
从表3中分析可知，实施例1制得的绝缘密封材料的电阻率和胶合强度明显高于对比例1～4，表明4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体可有效提升材料的绝缘性能和胶合性能，改善产品质量，且表儿茶素和长白楤木酸的存在起到协同增强的作用。实施例5制得材料的导热系数明显好于实施例1的，而实施例1制得材料的导热系数相比对比例2、对比例3具有明显提升，相比于对比例1和对比例4提升效果不明显，且对比例1的效果高于对比例2，表明甲苯二异氰酸酯三聚体的存在对材料导热性能的提升具有一定的增强作用，而4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性后导热性能提升不大；但溴烯醇内酯加入后与其它组分协同作用可显著提升材料的导热性能。
抗冻性能测试：将样品材料在-20℃的温度下放置30天后，测试其前后的胶合强度，用胶合强度的下降率来表征性能变化。
对对比例1～4、实施例1～5制得的材料进行上述测试，结果如表4所示：
表4抗冻性能测试结果
样品 胶合强度下降率(％)
对比例1 95.4
对比例2 97.1
对比例3 96.3
对比例4 95.8
实施例1 45.4
实施例2 48.3
实施例3 42.1
实施例4 49.3
从表4中可以看出，实施例1制得的材料在经历了冷冻后，胶合强度的下降率明显低于对比例1～4，且对比例1～4的材料性能基本丧失，表明4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体后制得的材料具有良好的抗冻性能。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1. 4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇改性甲苯二异氰酸酯三聚体在制备密封材料中的用途。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述改性甲苯二异氰酸酯三聚体的制备方法，具体为：
取甲苯二异氰酸酯和乙酸丁酯，然后加入4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇，接着加入二月桂酸二丁基锡，通入氮气保护，搅拌加热反应；然后加入醋酸钾，继续反应，当NCO的重量百分含量达到要求时，立即加入苯甲酰氯，保温、降温出料即得改性甲苯二异氰酸酯三聚体。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述乙酸丁酯和甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：1~1.1；4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇与甲苯二异氰酸酯单体质量比为1：0.8~1.2。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于：所述4-羟基-6-(三氟甲基)嘧啶-2-硫醇在增强甲苯二异氰酸酯三聚体绝缘性、胶合强度和抗老化性能中的用途。
5.一种绝缘密封材料，包括，权利要求1所述的改性甲苯二异氰酸酯三聚体。
6.根据权利要求5所述的一种绝缘密封材料，其特征在于：所述绝缘密封材料的原料组成，包括，A组份、B组份和C组份；其中，按重量份计：
A组份包括：90~110份权利要求1所述的改性甲苯二异氰酸酯三聚体、10~15份蓖麻油聚氧乙烯醚、8~12份聚氧化丙烯二醇；
B组份包括：4~8份聚氧化丙烯二醇、3~5份聚酯多元醇、4~7份丙丁烷、2~5份二甲醚、0.4~0.9份十二烷基硫酸，4~6份纳米蒙脱土；
C组份包括：0.8~1.5份油胺聚氧乙烯醚，3~6份纳米级二氧化硅，3~5份纤维状纳米级碳酸钙晶须，0.1~0.3份异苯丙基苯基磷酸酯，0.1~0.4份三氧化二锑，0.3~0.6份三芳基磷酸酯，0.6~0.9份硅烷偶联剂，9~14份表儿茶素、25~32份长白楤木酸，6~10份微米级硫酸钡。
7.根据权利要求6所述的一种绝缘密封材料，其特征在于：所述纤维状纳米级碳酸钙晶须的直径为3~5μm、长度为26~32μm。
8.权利要求5所述的一种绝缘密封材料的制备方法，包括：
S1：按重量份数取蓖麻油聚氧乙烯醚和聚氧化丙烯二醇混合，搅拌均匀，恒温水浴至94~98℃，真空脱水，降温至 32~35℃，加入改性甲苯二异氰酸酯三聚体，反应4~6h后得到产物M；
S2：按重量份数取B组份，加入90~120重量份产物M，混合搅拌均匀得到混合物N；
S3：按重量份数取微米级硫酸钡、油胺聚氧乙烯醚、纳米级二氧化硅、纤维状碳酸钙晶须、异苯丙基苯基磷酸酯、三氧化二锑、三芳基磷酸酯、硅烷偶联剂、表儿茶素混合后，在30~40℃搅拌研磨反应8~10h，加入长白楤木酸共混、打浆、真空脱水，加热至温度为170~190℃、压力为0.7~0.8MPa条件下反应2~3h，获得混合物Q；
S4：取步骤S2得到的混合物N和步骤S3制得的混合物Q混合，搅拌均匀即得绝缘密封材料。
9.根据权利要求8所述的一种绝缘密封材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中混合物N和混合物Q的重量份比为4~6：1。
10.权利要求8~9任意一项所述的方法制得的绝缘密封材料在电缆密封中的用途。
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