[發明專利]一種高密度高導熱系數聚氨酯泡棉及其制備方法

在審

• 申請號: 202010770125.8
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111793187A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 唐勇軍
• 申請（專利權）人: 湖南省普瑞達內裝材料有限公司
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/62;C08G18/48;C08G18/32;C08K7/26;C08K3/04;B01J19/10;B01J19/12;C08G101/00
• 代理公司: 長沙知行亦創知識產權代理事務所(普通合伙) 43240
• 代理人: 嚴理佳

本發明提供一種高密度高導熱系數聚氨酯泡棉及其制備方法。所述制備方法包括以下步驟：步驟一、將純化的單壁碳納米管和大孔分子篩混合均勻；步驟二、將多元醇、擴鏈劑、水加入到反應釜中，攪拌均勻后，將所述反應釜升溫至50～62℃，然后將步驟一得到的純化單壁碳納米管和大孔分子篩加入到反應釜中，并攪拌直至分散均勻；步驟三、將反應釜降至常溫，再依次將催化劑、加入到反應釜中混合均勻；步驟四、稱取重量份數為100份的二苯甲烷二異氰酸酯加入到反應釜中，攪拌5～10min得到預聚體；步驟五、將所述預聚體加入到超聲微波協同萃取設備中進行反應得到高密度高導熱系數聚氨酯泡棉。采用本發明的方法制備的聚氨酯泡棉具有高密度和高導熱性。

技術領域

本發明涉及一種聚氨酯泡棉產品，尤其涉及一種高密度高導熱系數聚氨酯泡棉及其制備方法。

背景技術

聚氨酯泡棉材料是由多異氰酸酯和多元醇反應而得的含有若干個氨基甲酸酯鏈段的有機高分子材料。聚氨酯材料具有優異的力學、聲學、電學和耐化學介質性能，硬度范圍寬，柔韌性、粘接性能、耐磨性能、耐低溫性能和耐輻射性能等良好。聚氨酯材料在汽車、機械、電子、包裝、建筑、醫療、航空航天等領域應用廣泛。

眾所周知，隨著科學技術的發展，電子元器件的種類越來越多，線路的連接也趨于精細化和密集化，因而對電子器件的各個組件的連接穩定性提出了很大的要求。聚氨酯泡棉膠帶常用于手機等電子設備中各個電子器件之間的連接，若導熱性能不好會影響電子器件發揮有效功能，甚至在電子器件超負荷工作時，有可能因為溫度過高而損壞電子組件。

另外，聚氨酯泡棉膠帶使用于電子元器件中還需要足夠的密度，以保證在長期使用過程中的抗壓、耐用的穩定性。

因此，為滿足聚氨酯泡棉材料在各個不同場景的應用，實有必要開發一種高密度、導熱性能好的聚氨酯泡棉材料。

發明內容

本發明通過提供一種高密度、導熱性能好的聚氨酯泡棉，使得制備得到的聚氨酯泡棉產品具有更好的減震性能、緩沖性能和性能，能夠滿足電子產品的更新升級的需要。

本發明實施例提供一種高密度高導熱系數聚氨酯泡棉的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

步驟一、將經預處理得到的22～40份純化的單壁碳納米管和10～20份大孔分子篩加入三維混合機中充分混合直至40％～50％的所述純化單壁碳納米管位于所述大孔分子篩內；

步驟二、將50～80份多元醇、4～7份擴鏈劑以及3～8份水加入到反應釜中，常溫下攪拌均勻后，將所述反應釜升溫至50～62℃，然后將步驟一得到的純化單壁碳納米管和大孔分子篩加入到反應釜中，并在第一攪拌速度下攪拌1～2h直至分散均勻；

步驟三、將所述反應釜降至常溫，再依次將1～3份催化劑、2～5份泡沫穩定劑加入到反應釜中并在第二攪拌速度下混合均勻；

步驟四、在攪拌狀態下將所述反應釜降至1～3℃，然后稱取重量份數為100份的二苯甲烷二異氰酸酯加入到反應釜中，并在第三攪拌速度下攪拌5～10min得到預聚體；

步驟五、將步驟四得到的所述預聚體加入到超聲微波協同萃取設備中進行反應得到高密度高導熱系數聚氨酯泡棉，其中，反應分為兩個階段，第一階段設置超聲微波反應時間為0.5～1h，超聲微波反應溫度為1～3℃，超聲輸出功率為700～900W，第二階段設置超聲微波反應時間為13～20min，超聲微波反應溫度為40～50℃，超聲輸出功率為80～120W。

單壁碳納米管具有較大的長徑比、較大比表面各和較強的機械性能，可增強聚合復合材料的導電率。但是由于單壁碳納米管的內徑較小，而且其結構本身具有一定的分散性，不能夠充分分散填充到聚氨酯泡棉的泡孔內，也不能完全有效的支撐起泡孔結構。為了進一步提高聚氨酯泡棉的強度和導熱性能，在其中加入一定量的大孔分子篩材料。大孔分子篩材料本身具有極高的比表面積、規則有序的孔道結構，其孔徑一般能夠達到幾百納米，具有很高的機械強度，同時具有良好的導熱性能。