CN113122179B - 一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种用于无线充电桩的灌封胶及其制备方法，制备方法包括如下步骤：配比备料：按照聚氨酯灌封胶的原料以及原料的重量份数进行原料的称重备料；组分A制备：按照配比称取各原料，在干燥洁净的反应瓶中，依次加入多元醇混合物、填料、阻燃剂、除水剂、消泡剂、硅烷偶联剂，混合均匀并脱尽气泡即制得组分A；混合制备：将组分A与组分B按照比例进行混合，待组分A与组分B充分混合均匀后即制得聚氨酯灌封胶。本发明的灌封胶具有优长的可操作时间、良好的流动性、消泡性、粘接性、抗老化性以及高导热低密度性，满足了无线充电桩用灌封胶的各项要求。
Description
技术领域
本发明涉及充电桩领域，特别是涉及一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶及其制备方法。
背景技术
基于电磁感应设计的电磁感应式无线充电桩，不使用电线连接，只要将车辆停放于指定区域，预埋在地下的发送端就能自动向车辆进行充电。其应用于新能源汽车领域，具有方便快捷的优点。无线充电桩一般由两个部分组成，一个是地面发送端(简称“地端”)，另一个是车辆接收端(简称“车端”)，当电动汽车靠近无线充电桩时，电能就从发送端无线传输到接收端。
为了提高无线充电桩的安全性和可靠性，需要专用的灌封材料对“地端”和“车端”设备进行绝缘密封保护。由于无线充电桩特殊的使用场景，该灌封材料除了需具备较高的导热率和优异的阻燃性能外，其在“车端”还需要良好的抗震动和冲击性能，在“地端”还需要良好的防水密封性能。另外，考虑到无线充电桩的使用寿命，还需考虑在日常的高温、高湿环境下灌封材料的抗老化性能。考虑到“车端”、“地端”都是大尺寸且较为复杂的腔体结构，所用的灌封胶还应具有长的可操作时间，以及低的混合黏度，良好的流动性和消泡性能以满足灌胶工艺的要求。
然而，目前很少见到新能源无线充电桩专用灌封胶的研究报道，市面上适用于该领域灌封的产品也十分稀少。国内常见的带导热、阻燃功能的灌封胶，主要侧重于小尺寸电子元器件的灌封，普遍可操作时间偏短，且黏度较高、密度大，抗老化性能差，不适于无线充电桩的灌封。而且像有机硅、环氧树脂这类灌封胶，由于材料本身的原因，大多存在本体强度差，或抗震动性差的问题，甚至还达不到无线充电桩用灌封胶的基本要求，存在一定的缺陷。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶及其制备方法，实现可操作时间、流动性、消泡性、粘接性、抗老化性以及高导热低密度性的性能提升，满足无线充电桩灌封胶的各项要求。
为解决上述技术问题，本发明提供一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，包括组分A以及组分B，且所述组分A与组分B的质量比为100:50～100:10；
所述组分A及其对应组分的质量份数为：
所述组分B至少为2，4-MDI为50±5％的纯MDI、异佛尔酮二异氰酸酯以及六亚甲基二异氰酸酯中的一种。
进一步的，所述组分A中的多元醇混合物至少为一级蓖麻油和AC-006、Albodur941VP、Polycin D-290、Polycin T-400、BPE-33、A-30、A-4320、Sovermol 750、Sovermol760、Sovermol 815中的一种。
进一步的，所述组分A中的填料至少为氢氧化铝、氧化铝、及氢氧化铝复配物、氧化铝复配物中的一种。
进一步的，所述组分A中的阻燃剂为磷酸酯类液体阻燃剂，且所述阻燃剂至少为磷酸甲苯二苯酯、磷酯三乙酯中的一种。
进一步的，所述组分A中的除水剂为粒径2～4μm的3A、4A、5A型活化粉中的一种。
进一步的，所述组分A中的消泡剂为有机硅类消泡剂，且所述消泡剂至少为BYK-066N和BYK-067A中的一种。
进一步的，所述组分A中的硅烷偶联剂为含氨基或环氧基的硅烷偶联剂，且所述硅烷偶联剂至少为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及γ―(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。
本发明还提供了一种，用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶制备方法，包括如下步骤：
S100、配比备料：按照聚氨酯灌封胶的原料以及原料的重量份数进行原料的称重备料；
S200、组分A制备：按照配比称取各原料，在干燥洁净的反应瓶中，依次加入多元醇混合物、填料、阻燃剂、除水剂、消泡剂、硅烷偶联剂，混合均匀并脱尽气泡即制得组分A；
S300、混合制备：将组分A与组分B按照比例进行混合，待组分A与组分B充分混合均匀后即制得聚氨酯灌封胶。
进一步的，步骤S100中，组分A在25℃时，黏度为4000cps～8000cps，羟值为40mgKOH/g～100mg KOH/g。
进一步的，在步骤S300中，组分B在25℃时的黏度为5cps～15cps，NCO含量为33％～38％。
附图说明
图1为本发明一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的XXX进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明实施例提出了一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，包括组分A以及组分B，且所述组分A与组分B的质量比为100:50～100:10；
所述组分A及其对应组分的质量份数为：
所述组分B至少为2，4-MDI为50±5％的纯MDI、异佛尔酮二异氰酸酯以及六亚甲基二异氰酸酯中的一种，组分B中的异氰酸酯，具体型号为：
I、/>HDI、/>IPDI、/>HDI中的一种或多种。
进一步的，所述组分A中的多元醇混合物至少为一级蓖麻油和AC-006、Albodur941VP、Polycin D-290、Polycin T-400、BPE-33、A-30、A-4320、Sovermol 750、Sovermol760、Sovermol 815中的一种。
进一步的，所述组分A中的填料至少为氢氧化铝、氧化铝、及氢氧化铝复配物、氧化铝复配物中的一种。
进一步的，所述组分A中的阻燃剂为磷酸酯类液体阻燃剂，且所述阻燃剂至少为磷酸甲苯二苯酯、磷酯三乙酯中的一种。
进一步的，所述组分A中的除水剂为粒径2～4μm的3A、4A、5A型活化粉中的一种。
进一步的，所述组分A中的消泡剂为有机硅类消泡剂，且所述消泡剂至少为BYK-066N和BYK-067A中的一种。
进一步的，所述组分A中的硅烷偶联剂为含氨基或环氧基的硅烷偶联剂，且所述硅烷偶联剂至少为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及γ―(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种。
如图1所示，本发明实施例提出了一种用于无线充电桩的灌封胶制备方法，包括如下步骤：
S100、配比备料：按照聚氨酯灌封胶的原料以及原料的重量份数进行原料的称重备料；
S200、组分A制备：按照配比称取各原料，在干燥洁净的反应瓶中，依次加入多元醇混合物、填料、阻燃剂、除水剂、消泡剂、硅烷偶联剂，混合均匀并脱尽气泡即制得组分A；
S300、混合制备：将组分A与组分B按照比例进行混合，待组分A与组分B充分混合均匀后即制得聚氨酯灌封胶。
进一步的，步骤S100中，组分A在25℃时，黏度为4000cps～8000cps，羟值为40mgKOH/g～100mg KOH/g。
进一步的，在步骤S300中，组分B在25℃时的黏度为5cps～15cps，NCO含量为33％～38％。
以下列举所述用于无线充电桩的灌封胶及其制备方法的较优实施例，以清楚的说明本发明的内容，应当明确的是，本发明的内容并不限制于以下实施例，其他通过本领域普通技术人员的常规技术手段的改进亦在本发明的思想范围之内。
本发明实施例中，一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，组分A与组分B的质量比为100:15，组分A含有一级蓖麻油：25份，A-30：4份，氢氧化铝：40份，氧化铝20份，CDP：2份，TEP：5.5份，3A活化粉：5份，BYK-066N：0.7份，KH-560:0.5份，KH-792:0.5份；组分B为0129M。
本发明实施例中，一种用于无线充电桩的聚氨酯制备方法，步骤如下：
(1)按照配比称取各原料。
(2)组分A制备：在配有搅拌装置、抽真空装置的干燥洁净的反应瓶中，依次加入一级蓖麻油、A-30，CDP，TEP，3A活化粉，BYK-066N，KH-560，KH-792。加毕后设置搅拌速度500-800转/分钟，真空度-0.098Mpa，混合均匀后加入氢氧化铝，氧化铝，加毕后继续搅拌和抽真空，搅拌速度为1000-1500转/分钟，混合均匀即制得组分A。
(3)混合制备：将A组分与B组分按比例进行混合，得到所需的无线充电桩用聚氨酯灌封胶。
将本实施例中制备的组分A、B按质量比100:15进行混合，测试其固化前后各项性能指标。
对比例：现有技术中组分A、B质量比100:20的聚氨酯灌封胶，已用于无线充电桩的绝缘灌封，组分A、B按照质量比100:20进行混合，测试其固化前后各性能指标。
实施例和对比例的各项性能指标的测试结果如下表所示：
从对比来看，实施例制备的灌封胶，除双85*720h的拉剪强度变化外，其它各项性能指标均优于国外某品牌的聚氨酯灌封胶，也能完全满足无线充电桩用灌封胶的各项性能要求。
相比于现有技术，本发明制备的灌封胶至少具有以下优点：
本发明的氨酸酯灌封胶相对目前市面上的灌封胶，其优长的可操作时间，解决了无线充电桩的灌封工艺(先机械混胶，再真空下脱净气泡，最后手工灌胶，全过程50～60min)因可操作时间短而需要多次灌胶，生产效率低且胶水浪费大的问题；而其优良的流动性和消泡性，除了可以缩短真空脱泡和手工灌胶的时间外，还减少了固化后气泡、空洞的产生，提高产品良品率；另外，其导热率0.73W/m.K，密度仅1.5g/cm3，做到了高导热低密度，不仅减轻了“车端”的重量，还因减少灌封材料的用量而节省成本。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于，包括组分A以及组分B，且所述组分A与组分B的质量比为100:15；
所述组分A及其对应组分的质量份数为：
多元醇混合物： 25~35份
填料： 50~70份
阻燃剂： 5~10份
除水剂： 3~8份
消泡剂： 0.1~1.0份
硅烷偶联剂： 0.5~1.0份；
所述组分B至少为2，4-MDI，包括45%~55%的纯MDI、异佛尔酮二异氰酸酯以及六亚甲基二异氰酸酯中的一种。
2.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述组分A中的多元醇混合物至少为一级蓖麻油和AC-006、Albodur 941 VP、Polycin D-290、Polycin T-400、BPE-33、A-30、A-4320、Sovermol 750、Sovermol 760、Sovermol 815中的一种。
3.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于，所述组分A中的填料至少为氢氧化铝、氧化铝、及氢氧化铝复配物、氧化铝复配物中的一种。
4.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于：所述组分A中的阻燃剂为磷酸酯类液体阻燃剂，且所述阻燃剂至少为磷酸甲苯二苯酯、磷酯三乙酯中的一种。
5.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于：所述组分A中的除水剂为粒径2~4μm的3A、4A、5A型活化粉中的一种。
6.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于：所述组分A中的消泡剂为有机硅类消泡剂，且所述消泡剂至少为BYK-066N和BYK-067A中的一种。
7.如权利要求1所述的用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶，其特征在于：所述组分A中的硅烷偶联剂为含氨基或环氧基的硅烷偶联剂，且所述硅烷偶联剂至少为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷以及γ―（2，3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷中的一种。
8.一种用于无线充电桩的聚氨酯灌封胶制备方法，其特征在于，用于制备如权利要求1-7中任一项所述的无线充电桩的聚氨酯灌封胶，包括如下步骤：
S100、配比备料：按照聚氨酯灌封胶的原料以及原料的重量份数进行原料的称重备料；
S200、组分A制备：按照配比称取各原料，在干燥洁净的反应瓶中，依次加入多元醇混合物、填料、阻燃剂、除水剂、消泡剂、硅烷偶联剂，混合均匀并脱尽气泡即制得组分A；
S300、混合制备：将组分A与组分B按照比例进行混合，待组分A与组分B充分混合均匀后即制得聚氨酯灌封胶。
9.如权利要求8所述的用于无线电充电桩的聚氨酯灌封胶制备方法，其特征在于：步骤S100中，组分A在25℃时，黏度为4000 cps～8000 cps，羟值为40 mg KOH/ g～100 mg KOH/g。
10.如权利要求8所述的用于无线电充电桩的聚氨酯灌封胶制备方法，其特征在于：在步骤S300中，组分B在25℃时的黏度为5cps～15cps，NCO含量为33%~38%。
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