本技術(shù)涉及新能源汽車電池，更具體地說(shuō)，它涉及一種雙組份聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)隨著社會(huì)科技的進(jìn)步和需求，新能源汽車的發(fā)展迅速?gòu)?022年銷產(chǎn)量的705.8和688.7增長(zhǎng)到2023年的新能源汽車產(chǎn)銷量958.7萬(wàn)輛和949.5萬(wàn)輛同比例分別增長(zhǎng)百分之35.8和百分之37.9。行業(yè)的快速發(fā)展促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與完善，因動(dòng)力電池pack模組表面材質(zhì)包pet、pc、鋁合金等各種功能材料，要求結(jié)構(gòu)粘接膠對(duì)各種材料在不經(jīng)過(guò)表面處理的情況下就有較好的粘接和包覆，同時(shí)隨著動(dòng)力電池技術(shù)的不斷升級(jí)迭代，軟包電池電芯的散熱問(wèn)題日益凸顯，因此對(duì)雙組分聚氨酯膠粘劑的導(dǎo)熱性和流動(dòng)性能要求越來(lái)越高。

2、聚氨酯是一種包含軟段和硬段的嵌段共聚物，具有良好的耐磨性、耐水性、耐油耐溶劑性等優(yōu)點(diǎn)。通過(guò)調(diào)節(jié)硬段含量和軟段的組成可以靈活的控制材料的拉伸強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度和韌性的平衡。但是，聚氨酯自身的導(dǎo)熱率并不高僅僅只有0.1-0.3w/m·k，因此，導(dǎo)致其散熱性能差，難以滿足電氣電子設(shè)備的散熱需求，從而影響設(shè)備的可靠性和使用壽命。雖然填充導(dǎo)熱填料會(huì)有效提升材料的導(dǎo)熱性能，但通常以犧牲材料的力學(xué)強(qiáng)度、韌性等為代價(jià)，嚴(yán)重限制了其應(yīng)用和發(fā)展。由于汽車在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)生長(zhǎng)期震動(dòng)，這不僅僅需要膠黏劑具有高的粘接強(qiáng)度，更重要的是具備良好的韌性，從而起到緩沖、保護(hù)電池的作用。因此對(duì)于汽車動(dòng)力電池的粘接應(yīng)用來(lái)說(shuō)，膠黏劑不僅需要具備較高的導(dǎo)熱性能，還需要具備高強(qiáng)度、高粘接、高韌性等特點(diǎn)。然而，目前導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠研究大多集中于提高強(qiáng)度，而忽略了韌性(材料在塑性變形過(guò)程中吸收能量的能力)這一指標(biāo)。如果材料只追求高強(qiáng)度，而沒(méi)有適當(dāng)?shù)捻g性的情況下，幾乎沒(méi)有實(shí)際用處。因此，提供一種具有良好的導(dǎo)熱、阻燃性能，且兼具較好的強(qiáng)度和韌性的膠黏劑具有十分重要作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本技術(shù)提供了一種雙組份聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠及其制備方法。本技術(shù)的導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠粘度低，具有良好的流動(dòng)性，不僅方便涂覆在電池的表面，而且能夠與電池的表面接觸更加緊密，不僅能夠?qū)?、阻燃，而且具備高?qiáng)度、高粘接，力學(xué)性能優(yōu)異。

2、第一方面，本技術(shù)提供一種雙組份聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠，包括體積比為1:1的a組份和b組份；

3、按重量份計(jì)算，所述a組份包括：

4、改性聚酯多元醇15～25份；聚醚多元醇5～10份；擴(kuò)鏈劑3～8份；改性導(dǎo)熱填料55～67份；分散助劑一0.2～0.5份；黑色漿0.1～0.3份；觸變劑0.3～1份；消泡劑0.2～0.5份；除水劑1～5份；

5、按重量份計(jì)算，所述的b組份包括：

6、封閉型聚氨酯預(yù)聚物30～50份；改性導(dǎo)熱填料45～67；分散助劑一0.2～1份；分散助劑二0.2～0.5份；消泡劑0.2～0.5份；除水劑0.2～1份。

7、優(yōu)選地，所述改性聚酯多元醇為聚己二酸乙二醇脂二醇、聚己二酸丙二醇脂二醇、聚己二酸乙二醇丁二醇脂二醇、鄰苯二甲酸-1,6-已二醇脂二醇、鄰苯二甲酸一縮二乙二醇脂二醇、聚酯二元醇和聚碳酸酯二醇中的一種或幾種。

8、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述改性聚酯多元醇分子量均為800-3000，官能度為2-3，羥值為160-165。

9、優(yōu)選地，所述聚醚多元醇選自聚氧化丙烯二醇ppg1000，ppg2000，聚氧化丙烯三醇的一中或幾種。

10、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述聚醚多元醇分子量為1000-2000，官能度為2-3，羥值為160-165。

11、優(yōu)選地，所述擴(kuò)鏈劑為1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、1,2-己二醇、1,3-己二醇、2,4-三甲基-1,3-戊二醇中的一種或幾種。

12、優(yōu)選地，所述改性導(dǎo)熱填料為氫氧化鋁、氧化鋁、氮化鋁或氫氧化鎂中的一種或多種。

13、進(jìn)一步優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料的粒徑為150μm，所述導(dǎo)熱填料形狀為球形、類球形、片狀中的一種或多種。

14、更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱填料是經(jīng)過(guò)表面改性的氫氧化鋁α粉體，其中位徑d50為1μm～50μm，粉體游離水含量≤0.2％。

15、優(yōu)選地，所述分散助劑一為byk-p104s、byk-p104、byk-101、byk-103、byk-107、byk-108中的一種。

16、優(yōu)選地，所述除水劑為對(duì)甲苯基磺酰異氰酸、分子篩、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷或氨基甲酸脂橋聯(lián)雙惡唑烷中的一種或幾種。

17、優(yōu)選地，所述封閉型聚氨酯預(yù)聚物為mdi經(jīng)預(yù)反應(yīng)得到的預(yù)聚體。

18、優(yōu)選地，所述分散助劑二為苯甲酰氯。

19、優(yōu)選地，所述消泡劑為byk019，byk065，byk535，byk066中的一種或幾種。

20、第二方面，本技術(shù)提供第一方面中所述的雙組份聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠的制備方法，包括以下步驟：

21、步驟s1，制備a組份：

22、步驟s2，制備封閉型聚氨酯預(yù)聚物：

23、步驟s3，制備b組份：

24、步驟s4，將所述a組分和所述b組分按照體積比為1:1混合均勻，得到雙組分聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠。

25、進(jìn)一步地，所述步驟s1包括以下步驟：

26、步驟s11：將改性聚酯多元醇，聚醚多元醇，擴(kuò)鏈劑，分散助劑一和消泡劑加入反應(yīng)釜，均勻攪拌，在105-110℃下，攪拌1.5h-2h；

27、步驟s12：降溫到70-80℃，加入改性導(dǎo)熱填料和觸變劑高速攪拌1-1.5h直至無(wú)顆粒；

28、步驟s13：加入除水劑，消泡劑和黑色漿充分?jǐn)嚢?.5-1h，得到所述a組份。

29、進(jìn)一步地，所述步驟s2包括以下步驟：

30、步驟s21：將聚醚多元醇置于裝有攪拌器、溫度計(jì)的500ml三口燒瓶中加熱，開(kāi)動(dòng)攪拌，升溫并抽真空，在105-110℃、真空度133pa條件下脫水2h，然后冷卻至50℃以下，放入干燥的容器內(nèi)密閉保存，備用；

31、步驟s22：在干燥的三口瓶中按配方量準(zhǔn)確加入聚醚多醇和二異氰酸酯，攪拌均勻后升溫到75～80℃；均勻攪拌3-4h后加入封閉劑再攪拌20min，得到封閉型聚氨酯預(yù)聚物。

32、進(jìn)一步地，所述步驟s3包括以下步驟：

33、步驟s31：將s2中所制備的封閉型聚氨酯預(yù)聚物，消泡劑，分散助劑一，分散助劑二加入反應(yīng)釜中勻速攪拌20-30min；

34、步驟s32：將改性導(dǎo)熱填料和除水劑加入并充分?jǐn)嚢?-2h得到b組份。

35、綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的聚氨酯導(dǎo)熱結(jié)構(gòu)膠不僅擁有良好的力學(xué)性能，還具有良好的導(dǎo)熱和阻燃性能，具體如下：

36、(1)通過(guò)添加改性聚酯多元醇，由于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，一方面利于增強(qiáng)基體的內(nèi)聚力，從而提高材料的力學(xué)性能。另一方面提高了膠的粘接力，與此同時(shí)還提升了結(jié)構(gòu)膠的阻燃性能，

37、(2)利用封閉型聚氨酯預(yù)聚物優(yōu)異的穩(wěn)定性，制備的b組份有有著較為優(yōu)異的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，即使長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)也b組份的粘度也不會(huì)有顯著的增加。

38、(3)通過(guò)采用兩個(gè)分散劑搭配使用顯著降低了b組份粘度，解決了流動(dòng)性不好不易包覆的問(wèn)題。

39、(4)通過(guò)經(jīng)過(guò)表面處理的導(dǎo)熱粉，使得混合后的膠的導(dǎo)熱率有了顯著的提高。