技术领域 [0001]本发明涉及聚氨酯胶黏剂技术领域，具体涉及一种高导热低密度双组份聚氨酯结构胶及其制备方法。 背景技术 [0002]近年来，新能源电动汽车发展迅速，是解决能源、环境、城市交通等问题的主流趋势之一，也是未来汽车产业发展的一个主要方向。目前，动力电池大多数是锂离子电池，然而锂离子电池在充电、针刺、碰撞等情况下易引起连锁放热反应造成热失控，导致汽车冒烟、失火甚至爆开等严重事故。且动力电池的性能，包括能量密度、使用寿命、放电倍率等受温度影响较大，所以动力电池的热管理技术是新能源汽车的核心技术之一，而动力电池所用的胶粘剂是实现电力驱动系统稳定、高效、持久、安全工作的核心因素之一。 [0003]方形电池是动力电池中占比很大的一块，在电池PACK结构粘接用胶方面要求结构粘胶具有较高的导热系数，能够更好地增强整个电池的散热性。目前，市场上常用具有较高的导热系数的导热硅胶，但是导热硅胶粘接性能较差，对于较大的PACK模组起不到良好的粘接效果。 [0004]另外，常规聚氨酯结构胶为了提高导热系数，导热填料含量较高，导致胶的密度较大，不利于动力电池轻量化的发展，并且导热填料的增多必然导致树脂含量的减少，从而影响胶对材质的粘接性能。 发明内容 [0005]基于此，有必要高导热低密度双组份聚氨酯结构胶及其制备方法，能够达到兼顾导热性、密度、粘接性能的技术效果。 [0006]本发明采用如下技术方案： [0007]本发明提供一种高导热低密度双组份聚氨酯结构胶，包括使用时按照体积比1:1混合的A组分和B组分；所述A组分包括如下重量份的各原料：聚醚多元醇3～6份、蓖麻油改性多元醇10～15份、氢氧化铝50～80份、氧化铝15～25份、分子筛0.5～5份以及催化剂0.001～0.2份；所述B组分包括如下重量份的各原料：聚酯多元醇4～10份、氢化二苯甲烷二异氰酸酯6～12份、恶唑烷除水剂0.05～0.5份、硅烷偶联剂0.4～0.8份、氢氧化铝60～65份以及氧化铝15～25份。 [0008]优选地，所述双组份聚氨酯结构胶的导热系数≥2.0W/m.K，混合密度≤2.2g/mL，可以在动力电池结构粘接中进行应用。 [0009]优选地，所述A组分包括如下重量份的各原料：聚醚多元醇4～6份、蓖麻油改性多元醇11.5～14份、氢氧化铝60～65份、氧化铝18～22份、分子筛1～3份以及催化剂0.001～0.2份；所述B组分包括如下重量份的各原料：聚酯多元醇4.5～8份、氢化二苯甲烷二异氰酸酯8～10份、恶唑烷除水剂0.05～0.2份、硅烷偶联剂0.4～0.6份、氢氧化铝60～65份以及氧化铝20～25份。 [0010]在其中一些实施例中，所述聚醚多元醇为双酚A聚醚多元醇，相对分子质量为400～1000，羟值为200～400mgKOH/g，优选羟值为(280±10)mgKOH/g。 [0011]在其中一些实施例中，所述蓖麻油改性多元醇为蓖麻油改性后得到，相对分子质量为500～2000，羟值为100～300mgKOH/g，优选羟值为(195±10)mgKOH/g。 [0012]在其中一些实施例中，所述聚酯多元醇为二聚酸改性聚酯多元醇，相对分子质量为1000～3000，羟值为50～70mgKOH/g，优选羟值为(56±10)mgKOH/g。 [0013]在其中一些实施例中，所述分子筛为活化4A分子筛。 [0014]在其中一些实施例中，所述催化剂为有机锡催化剂二月硅酸二丁基锡。 [0015]本发明还提供上述高导热低密度双组份聚氨酯结构胶的制备方法，包括如下步骤： [0016]制备A组分：将聚醚多元醇和蓖麻油改性多元醇混合，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水，降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入催化剂，在真空状态下搅拌，再加入氢氧化铝、氧化铝、分子筛除水剂，在真空状态下搅拌反应，即得； [0017]制备B组分：将聚酯多元醇加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水，降温至60℃，加入氢化二苯甲烷二异氰酸酯，升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入恶唑烷除水剂和硅烷偶联剂，在真空状态下搅拌，再加入氢氧化铝、氧化铝，在真空状态下继续搅拌反应，即得。 [0018]优选地，在真空状态下搅拌的工艺参数为：转速公转(30±2)Hz，自转(30±2)Hz，搅拌时间20～30min。 [0019]与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0020]本发明提供一种高导热低密度双组份聚氨酯结构胶及其制备方法，本发明双组份聚氨酯结构胶通过筛选特定种类和配比的聚酯多元醇、聚醚多元醇、催化剂、无机填料、分子筛制成A组分，特定种类和配比的氢化二苯甲烷二异氰酸酯、聚醚多元醇、除水剂、无机填料、硅烷偶联剂制成B组分，两者按照1:1体积比复配使用，对于不做处理的3003铝材之间的粘接破坏形式可以达到内聚破坏，剪切强度≥8MPa，固化物导热系数达2.0W/(m.K)以上，同时各密度≤2.2g/mL，实现强度和伸长率的平衡，可借助双组份胶枪施胶，具备良好的可操作性能，可用于动力电池结构粘接以及新能源汽车的轻量化。 具体实施方式 [0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。 [0022]以下各实施例，仅用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。 [0023]在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本发明实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。 [0024]原料说明： [0025]双酚A聚醚多元醇：BPIP，购自赛比克，羟值为280mgKOH/mg。 [0026]蓖麻油改性多元醇：H-368，购自日本伊藤，羟值为195mgKOH/g [0027]二聚酸改性聚酯多元醇：DA21，购自上海精日，羟值为56mgKOH/g。 [0028]无机填料：氢氧化铝JAZ-058，平均粒径10μm，氧化铝GD-S286G，平均粒径20μm购自佛山金戈。 [0029]分子筛处理剂：选用4A型分子筛，平均粒径5μm。 [0030]氢化二苯甲烷二异氰酸酯：购自万华化学HMDI，NCO含量为32％。 [0031]硅烷偶联剂：购自德国毕克A-535。 [0032]恶唑烷除水剂：购自江汉化工JH-0187。 [0033]实施例1 [0034]本实施例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： [0035]制备A组分：以质量百分比计，在环境温度15～35℃，湿度低于55％RH的条件下，在三口烧瓶中加入5.8份的双酚A聚醚多元醇BPIP和11.7份的蓖麻油改性多元醇H-368，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入0.02份的催化剂二月硅酸二丁基锡，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入61.5份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058、20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G、1份的4A分子筛，调整转速公转30Hz，自转30Hz在真空状态下搅拌30min，得到A组分。 [0036]制备B组分：以质量百分比计，在三口烧瓶中加入5份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，快速加入9.1份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI，缓慢升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应2小时，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入0.1份的恶唑烷除水剂JH-0187和0.6份的硅烷偶联剂A-535，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入63.2份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058和22份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到B组分。 [0037]分别将A组分、B组分进行包装，使用时按照体积比1:1进行混合，得到高导热双组分聚氨酯结构胶。 [0038]实施例2 [0039]本实施例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： [0040]制备A组分：以质量百分比计，在环境温度15-35℃，湿度低于55％RH的条件下，在三口烧瓶中加入5份的双酚A聚醚多元醇BPIP、12.5份的蓖麻油改性多元醇H-368，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入0.02份的二月硅酸二丁基锡，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入61.5份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，1份的4A分子筛除水剂，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到A组分。 [0041]制备B组分：以质量百分比计，在三口烧瓶中加入5.4份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，快速加入8.7份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI，缓慢升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应2小时，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入0.1份的恶唑烷除水剂JH-0187，0.5份的硅烷偶联剂A-535，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入63.2份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，22份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到B组分。 [0042]分别将A组分、B组分进行包装，使用时按照体积比1:1进行混合，得到高导热双组分聚氨酯结构胶。 [0043]实施例3 [0044]本实施例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： [0045]制备A组分：以质量百分比计，在环境温度15-35℃，湿度低于55％RH的条件下，在三口烧瓶中加入5.2份的双酚A聚醚多元醇BPIP、12.3份的蓖麻油改性多元醇H-368，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入0.02份的二月硅酸二丁基锡，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入60份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，2.5份的4A分子筛除水剂，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到A组分； [0046]制备B组分：以质量百分比计，在三口烧瓶中加入5.2份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，快速加入8.8份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI，缓慢升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应2小时，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入0.1份的恶唑烷除水剂JH-0187，0.5份的硅烷偶联剂A-535，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入63.3份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，22份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到B组分。 [0047]分别将A组分、B组分进行包装，使用时按照体积比1:1进行混合，得到高导热双组分聚氨酯结构胶。 [0048]实施例4 [0049]本实施例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： [0050]制备A组分：以质量百分比计，在环境温度15-35℃，湿度低于55％RH的条件下，在三口烧瓶中加入4份的双酚A聚醚多元醇BPIP、12.5份的蓖麻油改性多元醇H-368，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入0.02份的二月硅酸二丁基锡，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入61份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，2.5份的4A分子筛除水剂，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到A组分； [0051]制备B组分：以质量百分比计，在三口烧瓶中加入8份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，快速加入8份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI，缓慢升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应2小时，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入0.1份的恶唑烷除水剂JH-0187，0.5份的硅烷偶联剂A-535，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入63.3份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到B组分。 [0052]分别将A组分、B组分进行包装，使用时按照体积比1:1进行混合，得到高导热双组分聚氨酯结构胶。 [0053]实施例5 [0054]本实施例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括如下步骤： [0055]制备A组分：以质量百分比计，在环境温度15-35℃，湿度低于55％RH的条件下，在三口烧瓶中加入5份的双酚A聚醚多元醇BPIP、14份的蓖麻油改性多元醇H-368，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，加入到行星搅拌动混机中，再加入0.02份的二月硅酸二丁基锡，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入60份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，18.5份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，2.5份的4A分子筛除水剂，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到A组分； [0056]制备B组分：以质量百分比计，在三口烧瓶中加入4.6份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，加热至100℃～120℃，并在真空状态下搅拌脱水1～2小时，然后降温至60℃，快速加入9.7份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI，缓慢升温至80℃，并在通干燥氮气状态下搅拌反应2小时，得到预聚物；将预聚物加入到行星搅拌动混机中，并加入0.1份的恶唑烷除水剂JH-0187，0.5份的硅烷偶联剂A-535，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌20分钟，再加入65份的粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，20份的粒径20μm的氧化铝GD-S286G，调整转速公转30Hz，自转30Hz，在真空状态下搅拌30min，得到B组分。 [0057]分别将A组分、B组分进行包装，使用时按照体积比1:1进行混合，得到高导热双组分聚氨酯结构胶。 [0058]对比例1 [0059]本对比例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，制备原料及工艺步骤与实施例5基本相同，区别仅在于：A组分中采用78.5份粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，不含氧化铝；B组分中采用85份粒径20μm的氧化铝GD-S286G，不含氢氧化铝。 [0060]对比例2 [0061]本对比例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，制备原料及工艺步骤与实施例5基本相同，区别仅在于：A组分中采用78.5份粒径20μm氧化铝GD-S286G，不含氢氧化铝；B组分中采用85份粒径10μm的氢氧化铝JAZ-058，不含氧化铝。 [0062]对比例3 [0063]本对比例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，制备原料及工艺步骤与实施例5基本相同，区别仅在于：A组分中采用19份的双酚A聚醚多元醇BPIP，不含蓖麻油改性多元醇；B组分采用1份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，13.3份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI。 [0064]对比例4 [0065]本对比例提供一种双组份聚氨酯胶粘剂的制备方法，制备原料及工艺步骤与实施例5基本相同，区别仅在于：A组分中采用19份的蓖麻油改性多元醇H-368，不含聚醚多元醇；B组分采用11份的二聚酸改性聚酯多元醇DA21，3.3份的氢化二苯甲烷二异氰酸酯HMDI。 [0066]分别对实施例1至5以及对比例1至4的原料配比进行汇总，见下表： [0067] [0068] [0069]分别将实施例1至5以及对比例1至4的聚氨酯胶粘剂进行性能测试：(1)旋转粘度测试：按照GB/T 2794-2013标准进行测试，采用14号转子，转速为50RPM，分别对A组分、B组分测试旋转粘度。 [0070](2)密度测试：按照GB/T 13354标准进行测试，将A组分、B组分和A组分、B组分按照体积比1:1混合后的胶液在温度23℃、湿度50％条件下分别用密度杯进行测试。 [0071](3)导热系数测试：按照ISO22007-2标准进行测试，将A组分、B组分按照体积比1:1进行混合，混合均匀的胶液制成边长不小于36mm，厚度不小于6mm的试块，试块在温度23℃、湿度50％条件下固化7天后用Hot Disk热常数分析仪进行测试。 [0072](4)剪切强度测试：按照GB/T 7124-2008标准进行测试，将A组分、B组分按照体积比1:1进行混合，用未经处理的3003铝片(100mm*25mm*2mm)进行粘接、制备剪切样件，在温度23℃、湿度50％条件下固化7天后用万能试验机进行拉伸剪切测试，拉伸速度为5mm/min。 [0073](5)拉伸强度和伸长率测试：按照GB/T 528-2009标准进行测试，将A组分、B组分按照体积比1:1进行混合，放入硫化机平板模具(20*20*0.2cm)中，在温度23℃、湿度50％条件下固化7天后用Ⅰ型裁刀切出标准样条，用万能试验机进行拉伸测试，拉伸速度为10mm/min。 [0074]相应测试结果如下表： [0075] [0076] [0077]与对比例R1和R2相比，实施例1至5制备的聚氨酯胶粘剂通过氢氧化铝和氧化铝的有效搭配，更能实现导热系数、粘度和密度的平衡，保证在导热系数≥2.0W/m.K的前提下，密度≤2.2g/mL，满足新能源汽车对于散热和轻量化的需求，同时各组分的粘度不会太大，便于现场施工。 [0078]与对比例R3和R4相对，实施例1至5制备的聚氨酯胶粘剂通过不同种类树脂的有效搭配，可以更好的实现强度和伸长率的平衡，满足动力电池实际应用对导热结构胶强度和弹性的双重要求，能够保证长期稳定性。 [0079]另外，实施例1至5制备的聚氨酯胶粘剂对不做处理的3003铝材(达因值在32以上)粘接破坏形式均能达到内聚破坏，且剪切强度≥8MPa，可满足动力电池粘接上的要求。 [0080]优选地，实施例5中制备的双组份聚氨酯胶粘剂通过不同种类树脂的进一步有效搭配，以及氢氧化铝和氧化铝的合理复配，具备最平衡的密度、粘度、强度、伸长率和导热性能，满足动力电池各方面的需求。 [0081]在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。