[发明专利]阻燃聚氨酯树脂及其制备方法和阻燃聚氨酯保形涂料

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻燃聚氨酯树脂及其制备方法和阻燃聚氨酯保形涂料，用于保护电路免受化学物质(如燃料、冷却剂等)、振动、湿气、盐雾、潮湿和高温等条件的危害，在汽车工业、航天航空工业、国防工业和生物工程方面有广泛的应用。

背景技术

保形涂料是涂覆在已焊插接元件的线路板(PCB)上的一层保护材料，涂料层完全固化后可增强电子线路和元器件的防潮和防污能力，防止焊点和导体受到侵蚀，也可起到屏蔽和消除电磁干扰及防止线路短路的作用，提高线路板的绝缘性能。此外，涂层保护膜也有利于提高线路和元器件的耐摩擦和耐溶剂性能，并释放温度周期性变化所造成的压力，提高电子产品的稳定性，延长电子产品的使用寿命。

现市售的单组份常温固化的保形涂料，要么没有阻燃功能，要么有阻燃功能的阻燃效果欠佳，即使阻燃效果满足，由于其阻燃剂是添加式的，添加量大，一般在30％以上才有效果，基本性能受到严重影响。虽能满足一般电子元器件的要求，并具有一定的防潮、耐水性和耐电压性能，但只能用于防潮性能和耐电压性能要求不高的PCB上，对于条件苛刻的场合就不再适用，如线路板需要长期处于高温高湿的环境甚至需要不定时的浸泡在水中时，线路板线脚之间距离很近而又存在极高的电压时，以上几种体系的涂料都不能满足要求。因此，开发新型的保形涂料以满足苛刻环境的使用要求且满足阻燃性能刻不容缓。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种阻燃聚氨酯保形涂料及其制备方法，以满足不同环境需要，得到固化完全的保形涂料层，且固化之后形成的涂料层的表面不发粘并且硬度高，具有良好的力学性能、耐水性、防潮性以及耐电压性能、优异的阻燃性能，具有很高的生产效率的目的。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种阻燃聚氨酯树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)油脂的醇化：将占合成树脂所用原料总量的油脂8～30wt％、多元醇1～5wt％和催化剂0.2wt％加入反应釜中，通氮气保护，在220～260℃反应，用85％乙醇溶液，测醇容忍度，1:4透明为合格，将其降到160℃，加入适量溶剂共沸带水，至无水带出，降温。

2)阻燃聚氨酯树脂的合成：在氮气的保护下，加入适量的溶剂和阻燃树脂5～15％，搅拌均匀，将异氰酸酯15～33wt％滴入聚合体系，滴完后，保温反应，加催化剂0.07～0.5wt％；将温度升至70～80℃，保温反应2～3小时；取样测试NCO含量，当NCO含量小于理论值的0.5％，降温、过滤、包装，即可。

本发明的阻燃聚氨酯树脂的制备方法的有益效果为：本发明的制备方法，其工艺条件简单，操作方便，易实现。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤1)中所述催化剂为环烷酸钙、环烷酸钴、环烷酸锰和环烷酸锌中的一种任意几种的混合物，所述步骤2)中所述催化剂为有机金属化合物类催化剂。

进一步，所述有机金属化合物类催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二(十二烷基硫)二丁锡或二醋酸二丁锡中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述步骤1和步骤2)中所述的溶剂的用量占合成树脂所用原料总量的30～55wt％。

进一步，所述溶剂为快干型的溶剂、中干型溶剂或慢干型溶剂中的一种或任意几种的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是，可选用合适的溶剂，以对保形涂料的固化速率进行调控。

进一步，所述快干型的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、四氢呋喃或丁酮中的一种或任意几种的混合物；所述中干型溶剂为甲苯、二甲苯或醋酸丁酯中的一种或任意几种的混合物；所述慢干型溶剂为乙二醇正丁醚、乙二醇异丁醚以或乙二醇乙醚乙酸酯中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述步骤1)中的所述的油脂为大豆油、蓖麻油、亚麻油、椰子油、棕榈油中的一种或任意几种的混合物。

采用上述进一步方案的有益效果是，原料易得，价格低廉，综合性能优异。

进一步，所述步骤1)中的所述的多元醇为三羟甲基丙烷、甘油、三羟甲基乙烷、1，2，3-己三醇、三羟乙基异氰尿酸酯、季戊四醇、木糖醇山梨醇、甘露醇、蔗糖或甲基葡萄糖苷中的一种或任意几种的混合物。

进一步，所述步骤2)中所述的异氰酸酯为二异氰酸酯单体、多亚甲基多苯基异氰酸酯、二异氰酸酯衍生物、三异氰酸酯或四异氰酸酯。

采用上述进一步方案的有益效果是，异氰酸根的引入可以是树脂实现常温固化，达到提高树脂的力学性能。