CN115678481A - 一种导热结构胶的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种导热结构胶的制备方法，所述导热结构胶各组份质量份为：异氰酸酯10‑60份，聚醚多元醇40‑50份，硅烷偶联剂0.2‑2份、扩链剂2‑3份、改性丙烯酸树脂2‑3份、导热填料30‑40份、抗氧剂：0.1‑0.5份、催化剂0.2‑0.3份，本发明的导热结构胶具有良好的粘接强度，韧性好、导热性能高，室温固化快，耐候耐久性优异。
Description
技术领域
本发明涉及胶水制备技术领域，尤其是指一种导热结构胶的制备方法。
背景技术
导热结构胶粘剂是一种兼具粘接强度和导热性能的功能性胶黏剂，用于粘接体积较大的导热部件或被粘接的导热部件在工作环境中承力的情况。它是在传统的结构胶粘剂的基础上，通过加入导热粉体填料而获得导热功能的。导热结构胶的基体通常为环氧树脂胶、聚氨酯胶以及丙烯酸酯胶等，导热填料通常为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化硼、氮化铝等无机粉体。为了获得导热性能，通常需要在胶黏剂基体中填加胶体总量20％体积分数以上的导热粉体，以形成导热通道，而导热粉体的大量添加会导致胶黏剂粘度大幅度提升，固化物硬度明显增加，力学性能大幅降低，容易发生界面剥离等问题；同时，导热结构胶生产的过程中对原料进行配制后，需要灌装到胶筒内，再对胶筒进行密封，胶筒在进入灌胶机前，需要通过机械手将胶筒的进入方向进行统一，统一后再进入胶筒排列板，胶筒排列板的出口则通过灌胶转盘盘缘挡住，当胶筒定位槽转到胶筒排列板的出口时，胶筒在后序推动下进入胶筒定位槽，但这种方式灌胶转盘盘缘在行走(挡住胶筒)时，盘缘与胶筒之间的磨擦系数大，容易将胶筒表面磨损，对灌装后的外观带来严重影响。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种导热结构胶的制备方法。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种导热结构胶的制备方法，所述的导热结构胶各组份的质量份为：异氰酸酯10-60份，聚醚多元醇40-50份，硅烷偶联剂0.2-2份、扩链剂2-3份、改性丙烯酸树脂2-3份、导热填料30-40份、抗氧剂：0.1-0.5份、催化剂0.2-0.3份。
所述制备方法包括有以下步骤：
1)、将计量好的聚醚多元醇、改性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂按质量比例投入反应釜中，在分散搅拌的条件下，升温至100-120℃，开启真空，真空度为0.01-300Pa，搅拌除水2小时；
2)、除水完成的预聚混合物待降至60℃以下，再加入计量好的扩链剂、导热填料、抗氧剂，在分散搅拌的条件下，搅拌4-6小时，同时保温在60-70℃，至材料充分扩散；
3)、在完成第2)步骤的预聚混合物中加入计量好的异氰酸酯、催化剂搅拌反应，通过自然降温，4-6小时后，反应物降至30-40℃成胶；
4)、将完成第3)步骤反应好的胶水倒出至中转胶桶，通过中转胶桶将胶水送至灌胶机内；
5)、将胶筒倒入胶筒输送系统的储筒箱内，通过提升带提升；
6)、在提升的同时通过分筒换向单元对方向不同的胶筒进行分选，使胶筒输送方向一致；
7)、统一方向后的胶筒进入胶筒箱，通过胶筒箱将胶筒依次排列；
8)、排列后的胶筒通过控筒组件将胶筒呈竖向排列进入灌胶转盘内，通过灌胶转盘带动进入灌胶机灌胶，灌胶后密封即成。
所述的聚醚多元醇其羟值范围为200-600mgKOH/g,酸值应≤0.15mgKOH/g，水份≤0.15，KNa≤8。
所述的硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的任一种或多种。
所述的扩链剂为多元醇类乙二醇、丙二醇、1.4-丁二醇的任一种或多种。
所述的改性丙烯酸树脂为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯的任意一种或多种。
所述的导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、二氧化硅的任意一种或多种。
所述的催化剂为有机铋催化剂、有机锌催化剂和有机银催化剂其中一种。
本发明在采用上述方案后，制备出的导热结构胶具有良好的粘接强度，韧性好、导热性能高，室温固化快，耐候耐久性优异，同时在胶水成型后通过中转胶桶直接送入灌胶机，配合自动化的胶筒输送单元，使胶筒进入灌胶机进行灌胶，通过外部系统配合可以实现胶水的自动化生产。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
图2为本发明的分筒换向单元结构示意图。
图3为本发明的胶筒箱结构示意图。
图4为本发明的胶筒挡板安装示意图。
图5为本发明的胶筒输送系统结构示意图。
图6为本发明的控筒组件结构示意图。
图7为本发明的拉簧销与挡筒板拉簧连接示意图。
具体实施方式
下面结合所有附图对本发明作进一步说明，本发明的较佳实施例为：参见附图1至附图7，本实施例所述的一种导热结构胶的制备方法，所述的导热结构胶各组份的质量份为：异氰酸酯10-60份，聚醚多元醇40-50份，硅烷偶联剂0.2-2份、扩链剂2-3份、改性丙烯酸树脂2-3份、导热填料30-40份、抗氧剂：0.1-0.5份、催化剂0.2-0.3份。
所述制备方法包括有以下步骤：
1)、将计量好的聚醚多元醇、改性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂按质量比例投入反应釜中，在分散搅拌的条件下，升温至100-120℃，开启真空，真空度为0.01-300Pa，搅拌除水2小时；
2)、除水完成的预聚混合物待降至60℃以下，再加入计量好的扩链剂、导热填料、抗氧剂，在分散搅拌的条件下，搅拌4-6小时，同时保温在60-70℃，至材料充分扩散；
3)、在完成第2)步骤的预聚混合物中加入计量好的异氰酸酯、催化剂搅拌反应，通过自然降温，4-6小时后，反应物降至30-40℃成胶；
4)、将完成第3)步骤反应好的胶水倒出至中转胶桶，通过中转胶桶将胶水送至灌胶机内；
5)、将胶筒倒入胶筒输送系统的储筒箱内，通过提升带提升；
6)、在提升的同时通过分筒换向单元对方向不同的胶筒进行分选，使胶筒输送方向一致；
7)、统一方向后的胶筒进入胶筒箱，通过胶筒箱将胶筒依次排列；
8)、排列后的胶筒通过控筒组件将胶筒呈竖向排列进入灌胶转盘内，通过灌胶转盘带动进入灌胶机灌胶，灌胶后密封即成。
聚醚多元醇其羟值范围为200-600mgKOH/g,酸值应≤0.15mgKOH/g，水份≤0.15，KNa≤8。
硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的任一种或多种。
扩链剂为多元醇类乙二醇、丙二醇、1.4-丁二醇的任一种或多种。
改性丙烯酸树脂为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯的任意一种或多种。
导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、二氧化硅的任意一种或多种。
催化剂为有机铋催化剂、有机锌催化剂和有机银催化剂其中一种。
胶筒输送系统包括有安装在灌胶转盘41上方的导向筒43，灌胶转盘41边缘处均匀分布有胶筒定位槽42，导向筒43顶部一侧安装有胶筒输送板44，胶筒输送板44倾斜安装在导向筒43顶部，其较低一端与导向筒43连接，胶筒输送板44两侧向上折弯形成限位边，胶筒输送板44底部呈U形，正对胶筒输送板44的导向筒43顶部另一侧竖直安装有胶筒挡板45；导向筒43底部设有控筒组件，胶筒输送板44输入端上方安装有胶筒箱1，胶筒箱1其中一端下部设有内外贯穿的胶筒出口2，胶筒出口2与胶筒输送板44之间设有定距轴3，定距轴3上安装有定距环4,定距环4外环面上均匀分布有数量大2的胶筒槽5；胶筒箱1输入方向的地面上放置有储筒箱21，储筒箱21一侧的地面上设有提升架25安装在储筒箱21其中一端外侧的地面上，提升带22倾斜安装在提升架25上，提升带22较低一端延伸至储筒箱21内形成进筒端，提升带22另一端倾斜向上形成出筒端，出筒端位于胶筒箱1入口上方，提升架25上部设有分筒换向单元。
分筒换向单元包括有分筒气嘴24、导向筒26、换向管27，其中，分筒气嘴24安装在提升带22上部一侧的提升架25上，提升带22表面均匀分布有若干块长条形的托筒板23，托筒板23的长度方向与提升带22的宽度方向致，安装后的分筒气嘴24出风方向与托筒板23的长度方向一致，提升带22上部另一侧的提升架25上安装有导向筒26，导向筒26呈梯形，其较大一端正对分筒气嘴24，换向管27采用硬性材料制成的C形，换向管27其中一端与导向筒26较小一端连接，换向管27另一端向下延伸至储筒箱21内；储筒箱21其中一端底部设有倾斜的导筒面，导筒面较低一端的储筒箱21侧壁顶部设有U形的带槽，提升带22较低一端穿过带槽延伸至储筒箱21内形成进筒端。
控筒组件包括有挡筒板46，挡筒板46其中一端边缘处设有挡板支杆48，挡板支杆48其中一端与挡筒板46连接，挡板支杆48另一端悬空形成动力端，胶筒定位槽42输出方向的灌胶转盘41上竖直固定有推板销49，推板销49与挡板支杆48的动力端相匹配，挡板支杆48上方的导向筒43下部外周面上固定有铰板5，挡板支杆48内端设有竖直向上的铰销，铰销与铰板5铰接；挡板支杆48顶部固定有拉簧销51，拉簧销51与挡筒板拉簧47其中一端连接，灌胶转盘41输入方向的导向筒43外周面上固定有限位销，挡筒板拉簧47另一端与限位销连接。
胶筒箱1内倾斜安装有导管板7，导管板7较高一端位于提升带22的出筒端下方，导管板7较低一端与胶筒出口2底部的胶筒箱1内腔壁连接，胶筒出口2出口两侧的胶筒箱1内腔壁上设有胶筒导向板8，胶筒导向板8与导管板7之间预留有胶筒排列通道，胶筒导向板8上方的胶筒箱1内倾斜安装有胶筒挡板12，胶筒挡板12与导管板7之间形成倒“八”字形的胶筒暂存室，胶筒排列通道入口位于胶筒暂存室底部出口下方。
本实施例的胶水在制备时包括有以下步骤：
将计量好的聚醚多元醇、改性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂按质量比例投入反应釜中，在分散搅拌的条件下，升温至1-12℃，开启真空，真空度为.1-3Pa，搅拌除水2小时；
除水完成的预聚混合物待降至6℃以下，再加入计量好的扩链剂、导热填料、抗氧剂，在分散搅拌的条件下，搅拌4-6小时，同时保温在6-7℃，至材料充分扩散；
在完成上述步骤的预聚混合物中加入计量好的异氰酸酯、催化剂搅拌反应，通过自然降温，4-6小时后，反应物降至3-4℃成胶；
将完成上述步骤反应好的胶水倒出至中转胶桶，通过中转胶桶将胶水送至灌胶机内；
将胶筒倒入储筒箱，提升带在相应的电机带动下运转，提升带在运转的同时通过托筒板将储筒箱内的胶筒托起，托筒板的宽度稍大于胶筒的宽度，使每块托筒板每次只带离一个胶筒，被带离的胶筒在提升带的作用下上升；
分筒气嘴由外部气源提供压缩风力，分筒气嘴将风力形成风束吹向托筒板方向；当行至分筒气嘴处时，如果胶筒的密封端对向风束，风束从密封端向四周分散，无法吹动胶筒，胶筒继续上升由提升带的出筒端输出；
当胶筒的开口端对向风束时，风束从开口端吹入胶筒形成推力，将胶筒从托筒板另一端推出进入导向筒，通过导向筒导向进入换向管，在换向管的弧形导向作用下进行换向，换向后进入储筒箱再次进行输送；
出筒端输出的胶筒堆积在胶筒暂存室内进行暂存和放筒，最下方的胶筒在自重下从胶筒暂存室底部的间隙处下落进入胶筒排列通道内；
定距环位于胶筒出口外侧，定距环在定距轴的带动下转动，当胶筒槽没有正对胶筒出口时，定距环环缘处将胶筒出口外侧堵住(定距环环缘距离短，对胶筒外周基本无损伤，胶筒无法落出；
当胶筒槽正对胶筒出口时，胶筒从胶筒出口处滚出落至胶筒槽内，定距环继续转动，将胶筒带动行走，使胶筒滚落至胶筒输送板上；
原始状态的挡筒板在挡筒板拉簧的作用下，悬空端位于导向筒出口下方，将导向筒出口堵住，胶筒落至胶筒输送板上之后在胶筒输送板的倾斜面作用下，胶筒下滑落至导向筒内，胶筒底部由挡筒板的悬空端承托；
灌胶转盘在相应外部动力的带动下转动，当推板销行至挡板支杆处时，开始与挡板支杆的动力端接触，灌胶转盘继续转动，推板销推动挡板支杆的动力端动作，挡板支杆的动力端带动挡筒板以铰销为中心转动；使挡筒板的悬空端离开导向筒出口下方，使导向筒出口打开，此时胶筒定位槽行至导向筒出口下方，导向筒内的胶筒在自重下坠，下落至胶筒定位槽内，由灌胶转盘带动进入灌装头下方进行灌装；推板销离开挡板支杆后，在挡筒板拉簧的作用下，挡筒板悬空端行至导向筒出口下方(复位，进行下一个胶筒的输送；灌装完成后进行热熔封口，即成导热结构胶。
以上所述之实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：所述的导热结构胶各组份的质量份为：异氰酸酯10-60份，聚醚多元醇40-50份，硅烷偶联剂0.2-2份、扩链剂2-3份、改性丙烯酸树脂2-3份、导热填料30-40份、抗氧剂：0.1-0.5份、催化剂0.2-0.3份。
2.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括有以下步骤：
1)、将计量好的聚醚多元醇、改性丙烯酸树脂、硅烷偶联剂按质量比例投入反应釜中，在分散搅拌的条件下，升温至100-120℃，开启真空，真空度为0.01-300Pa，搅拌除水2小时；
2)、除水完成的预聚混合物待降至60℃以下，再加入计量好的扩链剂、导热填料、抗氧剂，在分散搅拌的条件下，搅拌4-6小时，同时保温在60-70℃，至材料充分扩散；
3)、在完成第2)步骤的预聚混合物中加入计量好的异氰酸酯、催化剂搅拌反应，通过自然降温，4-6小时后，反应物降至30-40℃成胶；
4)、将完成第3)步骤反应好的胶水倒出至中转胶桶，通过中转胶桶将胶水送至灌胶机内；
5)、将胶筒倒入胶筒输送系统的储筒箱内，通过提升带提升；
6)、在提升的同时通过分筒换向单元对方向不同的胶筒进行分选，使胶筒输送方向一致；
7)、统一方向后的胶筒进入胶筒箱，通过胶筒箱将胶筒依次排列；
8)、排列后的胶筒通过控筒组件将胶筒呈竖向排列进入灌胶转盘内，通过灌胶转盘带动进入灌胶机灌胶，灌胶后密封即成。
3.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：聚醚多元醇其羟值范围为200-600mgKOH/g,酸值应≤0.15mgKOH/g，水份≤0.15，KNa≤8。
4.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：硅烷偶联剂为Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷的任一种或多种。
5.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：扩链剂为多元醇类乙二醇、丙二醇、1.4-丁二醇的任一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：改性丙烯酸树脂为丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-乙基乙酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸正辛酯的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：导热填料为氧化镁、氧化铝、氧化锌、二氧化硅的任意一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种导热结构胶的制备方法，其特征在于：催化剂为有机铋催化剂、有机锌催化剂和有机银催化剂其中一种。
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