[发明专利]聚氨酯浇注树脂和由其制成的灌封料

说明书

本发明涉及可由多异氰酸酯、多环氧化物、多元醇、潜伏催化剂和任选的添加剂的反应混合物获得的用于制造聚氨酯灌封料的聚氨酯浇注树脂及其制造方法。

灌封料常用于保护电工部件和电路，例如变压器、绝缘体和电容器，或电缆和电线中的开放接触点以防止有害的环境影响。在这种情况下，基质材料通常由不饱和聚酯、乙烯基酯、聚氨酯或环氧树脂构成。

灌封料例如用于汽车工业、建筑行业或电气工业中，以及用于环境技术和用于构造替代性能源开采装置。对灌封料，即对浇注树脂具有高要求。例如，该浇注树脂必须具有低加工粘度，结合以长适用期，以特别是在大型装置的情况中无空洞和无气泡地填满所有空隙。玻璃化转变温度及因此抗热变形性应该非常高，以在使用温度范围内具有尽可能恒定的性能特征。尽管适用期长，但该浇注树脂此外应具有短的固化时间，以避免长的热处理周期时间并由此确保经济性。

基于环氧树脂的浇注树脂具有最长1小时的适用期，以致可用其制造中等体积和大体积的部件，而基于聚氨酯（PUR-基）的那些通常具有极短的适用期，经常仅几分钟。因此，这些PUR-浇注树脂通常只能借助浇铸机用于小体积的成型件。专用于大型线圈的热固化环氧基浇注树脂通常含有大约65重量%的填料，例如石英粉、氧化铝或硅灰石。正因为该高填料含量，该浇注树脂必须具有低粘度。填料含量越高，流动特性和因此能无空洞和无气泡地装填的性质越差。

EP 1471088 A2中描述了基于多异氰酸酯和胺引发的（gestarteten）多元醇化合物的聚氨酯制剂，其由于原材料组分在混合过程中快速取得的相容性而具有改进的加工特性，并描述了它用于制造铸件、填料、层压件和涂料的用途。所述聚氨酯浇注树脂具有最长1小时的长适用期。但是，此处的缺点在于，该浇注树脂必须在室温下固化16小时，然后必须在80℃下热处理另外8小时，以避免制成的灌封成型件中所谓的贝壳状裂纹（Muschelrisse）。此外，玻璃化转变温度非常低，低于120℃。

DE 102008054940 A1描述了基于由两种组分形成的聚氨酯的浇注树脂，其中在基本不存在催化剂的情况下使特定的聚酯醇与多异氰酸酯反应。所产生的适用期为22分钟；脱模时间极长，为63分钟。由于温度在固化操作中升至大约83℃并且没有加热灌封模具，因此可以估计玻璃化转变温度最高100℃，因此是非常低的。

迄今使用和描述的聚氨酯浇注树脂的缺点在于

i) 对于大型成型件而言适用期太短

ii) 直至浇注树脂固化的持续时间过长，这造成低生产率

iii) 必须经过长的热处理周期，以完全固化浇注树脂并避免灌封料形成裂纹或变形

iv) 玻璃化转变温度对于许多用途而言过低

v) 该灌封料没有高阻燃性。

适用期被理解为是指该反应性体系的可加工性的持续时间。

因此本发明的目的是提供没有上述缺点但具有常规灌封料的高机械性能和电性能的用于制造灌封料的基质材料，和制造这样的灌封料的方法。

令人惊讶地通过由可获自多异氰酸酯、多环氧化物、多元醇、潜伏催化剂和任选的常规添加剂的PUR-基质材料（反应混合物）形成的浇注树脂实现这一目的，在此相对于OH基团数存在大量过量的异氰酸酯基团。

本发明提供基于聚异氰脲酸酯和基于聚氨酯的灌封料，其中所述聚氨酯和所述聚异氰脲酸酯可获自由下列组分构成的反应混合物

A) 一种或多种多异氰酸酯

B) 一种或多种多元醇

C) 一种或多种多环氧化物

D) 一种或多种潜伏催化剂

E) 任选的添加剂和

F) 任选的填料，

其中不含填料的混合物具有在25℃下20至500 mPas，优选50至400 mPas，特别优选60至350 mPas的粘度（根据DIN EN ISO 1342测得），10:1至16:1，优选11:1至14:1的组分A)中的NCO基团数与组分B)中的OH基团数的比率，2:1至25:1，优选7:1至15:1，非常特别优选10:1至14:1的组分A)中的NCO基团数与组分C)中的环氧基团数的比率，和1.1:1至12:1，优选3:1至10:1，非常特别优选5:1至7:1的组分C)中的环氧基团数与组分D)中的潜伏催化剂摩尔数的比率。