一种无卤环氧粘接剂（导热胶）的配方及其制备方法与流程

2021-02-02 19:02:36|

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本发明涉及粘接剂技术领域，具体为一种无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法。

背景技术：

随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径之一。电动汽车的最大优势，则是引领着低碳化、信息化、智能化这一未来汽车产业发展的方向。电动汽车在全生命周期内比传统汽车具有更好的能源和环境效益。

动力锂聚合物电池组作为新能源汽车的主要元器件，依据封装形式差异可分为三类形态:圆柱、方形和软包。其中软包电池组具有安全性好、重量轻、容量大、循环性好、内阻小、设计灵活等优点，是动力电池组的一大发展方向，汽车软包电池组框架al/al粘结用环氧粘接剂的用量也会不断增加，对粘接剂的性能及质量也被特别关注，该产品应同时具有粘结性好、耐高低温、阻燃性良好、导热性好、电气性能佳的性能优点。

目前，该产品国内外只有极少数的企业能生产，但是性能和质量还不能完全满足要求。因此，质量好、性能佳的电动车软包电池组用环氧粘接剂有很广阔的市场前景。

同时，随着环保要求的越来要高，无卤化也是必然趋势，所以一种无卤环氧粘接剂(导热胶)也是必然趋势。所谓无卤化，根据法规iec61249-2-21的要求:溴、氯含量分别小于900ppm，且溴与氯的含量总和小于1500ppm。

但是现有市面上的类似产品有着以下缺点：1、拉伸剪切强度低；2、导热系数低；3、产品耐高低温性能不好；4、固化产物阻燃性差或采用有卤阻燃；5、t型剥离强度低等。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无卤环氧粘接剂(导热胶)，其配比为：由a组分和b组分组成，所述a组分和b组分的重量比或体积比为100/50-100，其中a组分的配比为：特种环氧树脂5-30的重量比、环氧树脂0-30的重量比、色浆0-10的重量比、添加剂0-5的重量比、低卤环氧树脂稀释剂0-10的重量比、无卤阻燃剂0-15重量比、填料50-80的重量比和流变助剂0-5的重量比；其中b组成的具体配比为：固化剂10-40的重量比、促进剂0-10的重量比、添加剂0-5的重量比、色浆0-10的重量比、无卤阻燃剂0-15重量比、填料30-80的重量比以及流变助剂0-5的重量比。

优选的，所述特种环氧树脂为聚氨酯改性环氧、橡胶改性环氧、聚醚改性环氧、二聚酸改性环氧和核壳增韧环氧树脂中的一种或多种。

优选的，环氧树脂为双酚a环氧树脂或双酚f环氧树脂中的一种或两种。

优选的，色浆为品红色浆、黄色浆、青色浆、黑色浆、白色浆中的一种或多种。

优选的，所述添加剂为消泡剂、分散剂和偶联剂中的一种或多种。

优选的，无卤阻燃剂为改性膦酸酯、改性聚磷酸铵和聚磷腈中的一种或两种。

优选的，所述填料为氧化铝或氢氧化铝或硼硅酸盐或氮化硼中的一种或多种。

优选的，所述流变助剂为触变性流变助剂或气相二氧化硅中的一种或两种。

优选的，所述固化剂为改性聚酰胺固化剂或聚醚胺固化剂或脂环胺固化剂或酚醛胺固化剂中的一种或多种。

优选的，所述促进剂为脂肪胺或咪唑或乙烯胺类或脂肪醇中的一种或多种。

一种无卤环氧粘接剂(导热胶)的制备方法，其具体步骤为：

一、制备a组分：

(a)将特种环氧树脂、环氧树脂、色浆、添加剂和低卤环氧树脂稀释剂按比例称重后投入分散设备，高速搅拌30～90分钟至均匀；

(b)再按比例少量多次投入无卤阻燃剂、填充料，高速搅拌1～3小时至均匀；

(c)再按比例投入流变助剂，搅拌10～60分钟至均匀；

(d)真空脱泡1～2小时；

(e)得粘稠液体状a组分，

二、制备b组分：

(a)将固化剂、促进剂、添加剂、色浆按比例称重后投入分散设备，高速搅拌30～90分钟至均匀；

(b)再按比例少量多次投入无卤阻燃剂、填充料，高速搅拌1～3小时至均匀；

(c)再按比例投入流变助剂，搅拌10～60分钟至均匀；

(d)真空脱泡1～2小时；

(e)得粘稠液体状b组分。

优选的，所述的a组分和b组分按照100/50～100的重量比或体积比混合后，在25℃×72hr、65～80℃×2hr、90℃×1hr或100℃×0.5hr以上固化，固化后得环氧粘接剂固化物。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，具备以下有益效果：

1、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，使用特种环氧树脂为载体，以改性聚酰胺固化剂或聚醚胺固化剂或脂环胺固化剂或酚醛胺固化剂固化，并加入氧化铝或氢氧化铝或硼硅酸盐或氮化硼，使固化物的粘结性能优异、导热性能优异、阻燃性好、固化产物力学性能优异、固化产物电气绝缘性能优异以及使用温度范围广。

2、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过在固化物中加入特种环氧树脂，保证了产品的粘结性能与柔韧性，其中拉伸剪切强度≥11mpa，较高的拉伸剪切强度、较高的t型剥离强度可以在发生事故时更好地保护电池组，减少经济损失。

3、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过使用改性聚酰胺固化剂或聚醚胺固化剂或脂肪胺固化剂或酚醛胺固化剂，保证了产品粘结性能与柔韧性，既可以加热固化(25～100℃固化1～24小时)，并赋予产品常温固化性能，而且使用范围广，固化物的耐高低温环境达到-50℃～150℃，产品导热系数≥1.1w/m.k，较高的导热系数可以在发生事故时更好地保护电池组，减少经济损失。

4、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过使用氧化铝或氢氧化铝或硼硅酸盐或氮化硼，赋予了产品优异的导热性能。

5、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过使用流变助剂，可以有效的调整产品的粘度及触变性，很好地满足了工艺性要求。

6、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过使用改性膦酸酯、改性聚磷酸铵或聚磷腈无卤阻燃剂，实现了无卤阻燃，阻燃等级达到ul-94v0。

7、该无卤环氧粘接剂(导热胶)的配方及其制备方法，通过使用低卤或无卤材料，尤其是无卤阻燃剂、低卤环氧树脂稀释剂，实现了产品的无卤化。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

一种无卤环氧粘接剂(导热胶)，由a组分和b组分组成按照重量比或体积比100/50-100组成，其中a组分的配比为：特种环氧树脂23的重量比、环氧树脂29的重量比、色浆3的重量比、添加剂2的重量比、低卤环氧树脂稀释剂5的重量比、无卤阻燃剂5的重量比、填料51的重量比和流变助剂2的重量比；其中b组成的具体配比为：固化剂35的重量比、促进剂9的重量比、添加剂4的重量比、色浆3的重量比、无卤阻燃剂3的重量比、填料51的重量比以及流变助剂3的重量比。

实施例二

一种无卤环氧粘接剂(导热胶)，由a组分和b组分组成按照重量比或体积比100/50-100组成，其中a组分的配比为：特种环氧树脂25的重量比、环氧树脂5的重量比、色浆8的重量比、添加剂3的重量比、低卤环氧树脂稀释剂8的重量比、无卤阻燃剂3重量比、填料57的重量比和流变助剂3的重量比；其中b组成的具体配比为：固化剂26的重量比、促进剂3的重量比、添加剂2的重量比、色浆8的重量比、无卤阻燃剂5重量比、填料60的重量比以及流变助剂4的重量比

实施例三

一种无卤环氧粘接剂(导热胶)，由a组分和b组分组成按照重量比或体积比100/50-100组成，其中a组分的配比为：特种环氧树脂15的重量比、环氧树脂8的重量比、色浆2的重量比、添加剂3的重量比、低卤环氧树脂稀释剂1的重量比、无卤阻燃剂15重量比、填料55的重量比和流变助剂2的重量比；其中b组成的具体配比为：固化剂15的重量比、促进剂10的重量比、添加剂5的重量比、色浆10的重量比、无卤阻燃剂15重量比、填料55的重量比以及流变助剂5的重量比。

其中，

特种环氧树脂为聚氨酯改性环氧、橡胶改性环氧、聚醚改性环氧、二聚酸改性环氧和核壳增韧环氧树脂中的一种或多种；

环氧树脂为双酚a环氧树脂或双酚f环氧树脂中的一种或两种；

添加剂为消泡剂、分散剂、偶联剂中的一种或多种；

色浆为品红色浆、黄色浆、青色浆、黑色浆、白色浆中的一种或多种；

添加剂为消泡剂、分散剂和偶联剂中的一种或多种；

无卤阻燃剂为改性膦酸酯、改性聚磷酸铵或聚磷腈中的一种或两种；

填料为氧化铝或氢氧化铝或硼硅酸盐或氮化硼中的一种或多种；

流变助剂为触变性流变助剂或气相二氧化硅中的一种或两种；

固化剂为改性聚酰胺固化剂或聚醚胺固化剂或脂环胺固化剂或酚醛胺固化剂中的一种或多种；

促进剂为脂肪胺或咪唑或乙烯胺类或脂肪醇中的一种或多种。

一种无卤环氧粘接剂(导热胶)的制备方法，其具体步骤为：