[发明专利]碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法

说明书

本发明涉及碳纳米管改性阻燃性水性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法，首先利用偶联剂、去离子水、单宁酸和氮化硼纳米片层制备改性导热填料；然后利用聚合物多元醇和改性导热填料制备A组分；最后利用A组分、异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，并加入改性剂、多元醇扩链剂、交联剂和填料聚合链制得聚氨酯A，在所得聚氨酯A中再加入增粘剂制得碳纳米管改性阻燃性聚氨酯涂料与胶粘剂。所得聚氨酯涂料与胶粘剂具有更好地降低燃烧烟雾性能及提高压敏性能的突出优势。

技术领域

本发明涉及功能高分子材料领域，具体涉及碳纳米管改性阻燃性聚氨酯涂料与胶粘剂的制备方法。

背景技术

随着汽车、电子电器、风力发电装置、航空等领域的发展及其性能要求的不断提高，粘合剂作为该领域必需的一类重要辅助材料，其应用越来越广泛。普通的压敏胶带和标签技术已很成熟，其产量供过于求；然而在汽车、电子行业等领域用的压敏胶带和标签要求具有较好的内聚力，保证在粘接后受到剥离力或者剪切力时不会发生胶层破坏，能方便的对被粘物进行修复或二次粘接。

压敏粘合剂是指只需要一定压力就能湿润被粘物的表面并能将其粘结牢固的一种粘合剂。压敏粘合剂虽然可以直接用于粘结，但在一般情况下，会将压敏粘合剂涂布于塑料薄膜、纸张、金属箔片或织物等基材山，从而制备成压敏粘合剂标签、压敏粘合剂胶带等压敏粘合剂制品，来应用到实际中去。

随着电子科学技术的不断发展，电子元器件、集成电路不断趋于密集化、微型化，而电子设备的使用频率却急剧增加，导致电子设备产生的热量不断积累、增加，造成电子设备工作环境的温度也不断升高，易形成局部高温，影响电子设备的稳定性和使用寿命。为了保证电子元器件能够长时间的有效工作，就必须阻止温度的不断提高，电子元器件的散热就成了急需解决的问题。

然而电子元器件的散热问题，对电子之间的粘结提出了更高的要求，要求电子之间的粘结不但要具有较好的稳定性能，同时还要具有较高的导热率。导热率较高的材料被广泛应用于国防和国民经济的多种领域。传统的导热材料通常为金属(如Cu、Fe、Al、Ag等)、金属氧化物(如Al₂O₃、MgO、ZnO等)、金属氮化物(如AlN、BN等)和其他非金属材料(如石墨等)。金属材料虽然导热性能较好，但是金属材料容易被化学物质所腐蚀且电绝缘性差。随着科学技术的飞速发展，许多场合对导热材料的耐化学腐蚀性、电绝缘性能、耐冲击、加工性能提出了更高的要求，聚合物具有优异的力学性能、耐化学腐蚀性能及电绝缘性能，开发聚合物基导热粘合剂替代传统材料成为研究的热点。

聚氨酯粘合剂通常由聚酯、聚醚等低聚物多元醇与多异氰酸酯，以二元醇或者二元胺为扩链剂，通过逐步聚合而成。由于聚氨酯的特殊的化学结构，使得其具有如下特殊性能：硬度范围宽，聚氨酯的硬度范围从邵氏A10到邵氏D80，而普通橡胶的范围从邵氏A20至邵氏A90；耐磨性好，聚氨酯的耐磨性是天然橡胶的3～10倍；优异的耐溶剂性能和耐油性能，在燃料油和水中，聚氨酯几乎不受浸蚀；耐低温性能好，聚酯型聚氨酯的脆性温度约为零下40℃，而聚醚型聚氨酯脆性温度可达到零下70℃；较强的黏合性。这些性能是很多材料所不具备的，聚氨酯粘合剂可使电子元件不受振动、腐蚀以及灰尘的影响。

申请号为CN201910899146.7的中国专利公开了一种生物基聚氨酯压敏胶的制备方法，包括：S1、将聚乳酸多元醇、亲水剂加入反应容器中，于100～120℃下减压除水1～2h，接着降温至40～60℃；S2、加入异氰酸酯固化剂，混合均匀后，于40～60℃下通惰性气体1～2h；S3、加入催化剂，使用丙酮调节混合液的粘度，再于50～80℃反应6～8h，生成聚合物；S4、向反应容器中加入中和剂，反应5～20min，使聚合物离子化；S5、将扩链剂溶于水中，再加入到反应容器中，搅拌，使聚合物乳化形成乳液；S6、蒸馏回收乳液中的丙酮，即得到生物基聚氨酯压敏胶。其还提供了由所述方法制备的生物基聚氨酯压敏胶及胶带。该发明的生物基聚氨酯压敏胶，降解性能好，剥离力范围广，缺点是剥离力小，导热系数低。