东曹开发一种用于车载电子部件的聚氨酯封装材料，兼顾-40℃低温柔韧性与150℃耐热性

近年来，随着汽车电动化和自动驾驶技术的发展，车载电子部件的搭载数量不断增加。为了保护这些部件免受热量、湿气及冲击等因素的影响，通常会使用“封装材料”对其进行封装处理。鉴于车载电子部件封装材料的需求预计将持续增长，东曹株式会社（Tosoh）着手开发了一种兼具高耐热性和柔韧性的聚氨酯材料。

拓展聚氨酯的应用潜力，助力汽车实现前沿功能

近年来，为了节省车内空间并实现车身轻量化，车载电子部件正朝着小型化和集成化的方向发展；同时，随着性能的提升，其搭载数量也在不断增加。受外部环境温度及部件自身发热等因素影响，车载电子部件的工作温度波动范围可达-40℃至150℃。因此，封装材料必须能够在如此宽泛的温度区间内，长期保持稳定可靠的性能。

目前，封装材料多采用硅胶，因为它能兼顾耐热性和低温下的柔韧性；然而，硅胶中含有的某些物质可能会引发导电故障，或导致其与电子基材之间的粘附性不佳。为了解决这些问题，东曹株式会社着手开发一种不含此类物质的“聚氨酯”材料，旨在使其既能在-40℃以下的低温环境中保持柔韧，又能承受150℃以上的高温。此外，由于硅胶在适用温度范围方面优于聚氨酯，因此尝试用聚氨酯进行替代在过去并无先例，是一项全新的挑战。

兼顾了原本相互制约（存在权衡关系）的物性指标

聚氨酯是由多元醇（Polyol）与异氰酸酯（Isocyanate）反应生成的树脂；得益于其原料种类极其丰富，聚氨酯能够实现广泛的物性设计。在多元醇的选择上，东曹株式会社选用了具有高耐热性的聚碳酸酯二醇（PCD）作为研究起点。然而，公司现有的聚碳酸酯二醇（PCD）在-40℃的低温环境下容易变硬，无法达到目标指标。为此，东曹株式会社着手开发一种在-40℃下仍能保持优异柔韧性的新型聚碳酸酯二醇（PCD）。由于“-40℃下的低温柔韧性”与“150℃下的耐热性”之间存在权衡关系（即提升一项往往会牺牲另一项），要同时兼顾两者极具难度。通过不断提出假设、进行数百次反复评估，并精心筛选最佳原料及其配比，公司一步步达成了预期的物性指标——这确实是一项既艰苦又极其考验耐心的工作。

另一个难点在于粘度的调节。封装材料在注入电子元器件时，为了保证良好的作业性，通常要求具有较低的粘度；但降低粘度往往会导致耐热性下降……为了在保持耐热性的同时降低粘度，东曹株式会社采用了前所未有的创新思路，通过调整新型聚碳酸酯二醇（PCD）的分子骨架结构，成功达到了目标粘度。

通过坚持不懈的研发，东曹株式会社成功解决了多项相互制约的物性指标，开发出了一种聚氨酯材料。它不仅具备与硅胶相当的性能（-40℃下的低温柔韧性和150℃的耐热性），且不存在通电故障等问题，同时成本也比硅胶更具优势。

着眼于终端产品，细致深入的调研至关重要

作为原材料制造商，东曹株式会社与最终使用封装材料的电子电气部件制造商之间，还存在着封装材料生产商这一中间环节。因此，尽管公司能够掌握聚氨酯所需具备的物性，却很难直接获取关于封装材料的准确信息。为此，东曹株式会社通过专利调查以及与相关方的深入沟通，开发出了充分考虑终端产品需求的聚氨酯材料。特别是在与相关方的交流中，公司不仅了解了物性要求，还获取了市场需求等多方面信息，从而实现了真正立足于用户视角的开发。

为支撑汽车前沿功能的电装部品可靠性作出贡献

本次开发的产品是首款能够适应-40℃至150℃宽温度范围的聚氨酯材料。该产品在市场上具有重大影响力，且有望拓展至封装材料以外的其他应用领域。目前，东曹株式会社正考虑将其推广应用于电子电气部件中的粘合剂及散热间隙填充材料等领域。该产品不仅具备媲美硅胶的耐热性和低温下的柔韧性，而且成本更低、安全性更高。公司期待它能为电子电气部件的可靠性提供有力保障，从而支持汽车前沿功能的不断演进。