CN101778921B - 亲水性密封剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了通过在聚合物骨架中引入含氧化亚乙基(“EO”)的多元醇制备的可水膨胀的单组分密封剂。本发明的单组分亲水性聚氨酯密封剂包含硅烷封端的聚氨酯预聚物、包含至少约40重量％氧化亚乙基的化合物(所述含量基于所述化合物的重量)和催化剂以及任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种。所述单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加约1.4％，体积至少增加约2.5％。所述密封剂能在高湿度环境中(包括在水下)固化而不发泡，且能保持其物理特性如硬度。

Description

亲水性密封剂
技术领域
本发明一般涉及密封剂，更具体地，涉及在聚合物骨架中引入了氧化亚乙基(ethyleneoxide)成分的单组分亲水性聚氨酯密封剂。
背景技术
在湿表面上或在相对湿度高的环境中施涂聚氨酯密封剂存在许多问题，其中一个问题是水的存在会引起发泡现象。此外，对于接触水或处在水下的表面，人们需要在这种环境下仍能固化的密封剂。
本领域的许多工作人员已尝试提供这种密封剂。例如，Mang等的德国专利第19928169号描述了一种密封组合物，它由能形成聚合物的基质和糖/无机黏土以及高吸收性聚合物制成。所述基质包含低聚物和/或聚合物，所述低聚物和/或聚合物在水分影响下，与交联剂和一种微粒材料一起形成弹性体，所述微粒材料从下述物质中吸水：(A)多糖；或者(B)选自(甲基)丙烯酸酯聚合物、(甲基)丙烯酸聚合物、(甲基)丙烯酸盐聚合物、丙烯酰胺聚合物、多元醇和接枝淀粉或纤维素的吸水性聚合物。据称，通过采用低聚物和(或)聚合物以及交联剂的组合形成水膨胀性橡胶作为基质，可以改进密封剂的贮存稳定性和水膨胀性。
Teramoto在日本专利第6287538号中报告了一种可湿固化、可水膨胀的单组分密封材料，该材料由可水膨胀的氨基甲酸酯预聚物、通式为R-NCO且含10％或更多异氰酸酯端基的单异氰酸酯、填充剂、增塑剂和溶剂制成，所述预聚物由至少一种通式为R[(OR1)nOH]p[其中R是多元醇残基；OR1是含氧化乙烯单元和C3-C4氧化烯单元的聚氧化烯链，n是对应于OH值为500-5000的聚合度；p是整数2-4]的聚醚多元醇与芳族聚异氰酸酯反应得到，所述芳族聚异氰酸酯的聚氧化乙烯含量为10重量％-50重量％，异氰酸酯端基含量为0.5％-3.0％。
Kunugiza的日本专利第6056955号披露了单份可水膨胀的聚氨酯组合物，该组合物由有机异氰酸酯化合物与有机多羟基化合物和氯化钙的加合物制成。据称，Kunugiza的组合物可用作密封剂。
Fukushima等的日本专利第62025186号描述了具有水膨胀特性且收缩最小的密封剂。该密封剂由(A)单包装型可湿固化、可水膨胀的聚氨酯预聚物和(B)水硬物质(优选水硬水泥)制成，其中聚氨酯预聚物由(i)含1.5％-10％NCO端基的可水膨胀聚氨酯预聚物、(ii)含NCO端基但不可水膨胀的聚氨酯预聚物和(iii)无机添加剂制成。
Miyamoto等的日本专利第60076588号披露了具有改进的防水性的可水膨胀连接密封材料，它由可水膨胀的氨基甲酸酯树脂制成，而所述树脂由具有聚氧化烯醚等的活泼氢组分与有机聚异氰酸酯组分制成。据称，Miyamoto等的密封剂能够在钢段连接处形成水密性密封。
Roesler等的美国专利第6077902号描述了几种可湿固化化合物，它们包含通过芳基结合的异氰酸酯基团和通过天冬氨酸酯基引入的烷氧基硅烷基团，它们可在湿气存在下固化，形成涂料、黏合剂和密封剂。
Shaffer等的美国专利第6005047号披露了几种可湿固化化合物，它们包含通过(环)脂基结合的异氰酸酯基团和通过天冬氨酸酯基引入的烷氧基硅烷基团，它们可在湿气存在下固化，形成涂料、黏合剂和密封剂。
因此，本领域仍然需要亲水性密封剂材料，它们要能够在高湿度环境下固化，甚至要能够在水下固化，同时保持材料的物理特性如硬度，并且不发泡。
发明内容
因此，本发明提供了在聚合物骨架中引入了氧化亚乙基成分的聚氨酯亲水性密封剂。本发明的单组分聚氨酯密封剂将硅烷封端的预聚物(“STP”)与具有高氧化亚乙基含量的多元醇或一元醇合并。本发明的密封剂能够在高湿度环境下(包括在水下)固化，同时保持可用的物理特性如硬度，并且不发泡。固化之后，本发明密封剂在水中膨胀，从而起阻水的作用。
通过阅读下面的具体实施方式，本发明的上述及其他优点和益处将变得显而易见。
具体实施方式
下面为说明而非限制的目的对本发明展开描述。除在操作实例中或另有说明外，在说明书中表达量、百分数、羟基值、官能度等的所有数字都应理解为在所有情况下均受“约”字修饰。除非另有说明，本文中用道尔顿(Da)表示的当量重量和分子量分别是数均当量重量和数均分子量。
本发明提供了一种单组分亲水性聚氨酯密封剂，它包含硅烷封端的聚氨酯预聚物、氧化亚乙基含量至少为40重量％的化合物(所述含量基于化合物的重量)和催化剂，以及任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种，其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％。
本发明还提供了制备单组分亲水性聚氨酯密封剂的方法，涉及合并硅烷封端的聚氨酯预聚物、氧化亚乙基含量至少为40重量％的化合物(所述含量基于化合物的重量)、催化剂以及任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种，其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％。
本发明还提供了一种单组分亲水性聚氨酯密封剂，它包含氧化亚乙基含量至少为40重量％的硅烷封端的聚氨酯预聚物(所述含量基于预聚物的重量)和催化剂，以及任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种，其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％。
本发明人还构思由硅烷封端的聚氨酯预聚物与含聚氧化乙烯的胺和多元醇的掺混物的反应产物制备混合密封剂。
适用于本发明的单组分聚氨酯密封剂的硅烷封端的聚氨酯预聚物(“STS”)见述于例如美国专利第6001946号、第6265517号、第6545087号和第6887964号。通过硅烷缩聚交联的烷氧基硅烷官能化聚氨酯是本领域的技术人员所熟知的。关于该主题的一篇综述文章可参见《黏合剂时代》(AdhesivesAge)(4/1995，第30页起)(作者：Ta-MinFeng，B.A.Waldmann)。特别优选用于本发明的单组分聚氨酯密封剂的烷氧基硅烷预聚物可根据美国公开专利申请第2007/0055035号制备。
本发明的可水膨胀密封剂通过将含氧化亚乙基(“EO”)的多元醇或一元醇引入聚合物骨架来制备。本发明人意外发现，掺混高EO含量的多元醇或一元醇和硅烷封端的聚氨酯预聚物，可得到一种单组分密封剂，该密封剂借助空气中的水分即可发生湿固化。若将固化的掺混物放在水中，该材料将吸水并膨胀。本发明人还发现，可将一部分EO成分结合入硅烷封端的预聚物。
本发明人所述具有高氧化亚乙基含量的多元醇和一元醇是指EO含量至少为40重量％、更优选至少60重量％、甚至更优选至少70重量％、最优选至少80重量％的多元醇和一元醇(所述含量基于多元醇或一元醇的重量)。这种化合物可通过本领域的技术人员所熟悉的各种方法获得。氧化亚乙基的含量可在这些数值任意组合而成的范围内，包括所引述的端值。具有高EO含量的多元醇或一元醇最高可占配剂总重量的70重量％，更优选5重量％-45重量％，最优选15重量％-35重量％。具有高EO含量的多元醇或一元醇在本发明密封剂中的含量可在这些数值任意组合而成的范围内，包括所引述的端值。具有高EO含量的多元醇或一元醇的数均分子量优选为500-18000，更优选1500-7500，最优选3500-5500。用于制备本发明密封剂的具有高EO含量的多元醇或一元醇的数均分子量可在这些数值任意组合而成的范围内，包括所引述的端值。具有高EO含量的多元醇或一元醇优选用硅烷封端，或者为多元醇或一元醇与异氰酸酯-硅烷的反应产物。
预聚物和多元醇可与常规增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、添加剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂或粘接剂以及其他任选的辅助物质和添加剂配制在一起，用于制备本发明的单组分密封剂。
可在本发明的单组分聚氨酯密封剂中任选加入碳酸钙，其加入量优选为30重量％-70重量％，更优选40重量％-60重量％。碳酸钙在本发明的单组分聚氨酯密封剂中的含量可在这些数值任意组合而成的范围内，包括所引述的端值。
适用于本发明密封剂的其他填充剂的例子包括炭黑、沉淀法水合二氧化硅、矿物白垩材料和沉淀法白垩材料。合适的增塑剂的例子包括邻苯二甲酸酯、己二酸酯、苯酚的烷基磺酸酯或磷酸酯。触变剂的例子包括热解法水合二氧化硅、聚酰胺、衍生自加氢蓖麻油的产品以及聚氯乙烯。适合用作本发明密封剂的固化反应中的催化剂有有机锡化合物和胺催化剂。有机锡化合物的例子包括：二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酰丙酮酸二丁基锡和羧酸锡(例如辛酸锡)。前述锡催化剂可任选与胺催化剂组合使用。
本发明的密封剂与水接触24小时后发生膨胀，即其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％；更优选重量至少增加5％，体积至少增加5％；最优选重量至少增加10％，体积至少增加10％。重量和体积的增加幅度可在这些数值任意组合而成的范围内，包括所引述的端值。与水接触的时间更长的话，这种膨胀会更明显。
根据本发明人的构思，本发明密封剂可用于许多湿表面上和/或高湿度环境下，包括用于水下。本发明密封剂还可用于诸如美国公开专利申请第2006/0191224号所述多层器件这样的应用，该多层器件用于在安装后原位产生屏障。
实施例
下面通过实施例进一步说明本发明，但它们不对本发明构成限制。除非另有说明，以“份数”和“百分数”表示的量值均基于重量。
预聚物A硅烷封端的聚氨酯预聚物，为高分子量多元醇与异氰酸
酯基丙基三甲氧基硅烷的反应产物，根据美国公开专利
申请第2007/0055035号制备；
预聚物B硅烷封端的聚氨酯预聚物，为异氰酸酯基丙基三甲氧基硅
烷与全PO二元醇的反应产物；
预聚物C硅烷封端的聚氨酯预聚物，为异氰酸酯基丙基三甲氧基硅
烷与含40％EO的多元醇的反应产物；
多元醇A羟基值约为37.0的聚醚多元醇，通过甘油的KOH催化烷
氧基化制备，含丙烯氧嵌段(占总氧化基的4.9重量％)，然
后是丙烯氧(占总氧化基的62.7重量％)和乙烯氧(占总氧化
基的22.4重量％)的混合嵌段，最后是乙烯氧嵌段(占总氧化
基的10重量％)；
抗氧化剂位阻酚抗氧化剂，以商品名IRGANOX1135购自汽巴特种
化学品公司(CibaSpecialtyChemicals)；
增塑剂邻苯二甲酸苄基丁基酯，以商品名UNIMOLBB购自兰克
斯公司(LANXESS)；
硅烷A异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷与聚氧乙烯的反应产物；
硅烷B单官能硅烷封端的低聚物，为异氰酸酯基丙基三甲氧基
硅烷与丙氧基化醇的反应产物；
硅烷C含聚乙二醇官能团的烷氧基硅烷，以商品名DYNASYLAN
4144购自德固萨公司(Degussa)；
氧化硅经二甲基硅酮流体处理，用聚二甲基硅氧烷聚合物取代表面
羟基的热解法二氧化硅，以商品名CAB-O-SILTS-720购自
卡博特公司(Cabot)；
填充剂A沉淀法碳酸钙，以商品名ULTRA-PFLEX购自特种矿物公
司(SpecialtyMinerals)；
填充剂B磨细的碳酸钙，以商品名DRIKALITE购自伊莫里斯公司
(Imerys)；
颜料A二氧化钛颜料，以商品名TIOXIDETR93购自韩茨曼公司
(Huntsman)；
催化剂A1，5-二氮杂二环[4.3.0]壬-5-烯，以商品名NBU购自阿克洛斯
有机公司(AcrosOrganics)；
催化剂B二月桂酸二丁基锡，以商品名DABCOT-12购自空气产品公
司(AirProducts)；
稳定剂A组胺光稳定剂(“HALS”)，以商品名TINUVIN292购自汽巴
特种化学品公司(CibaSpecialtyChemicals)；
稳定剂BUV稳定剂，以商品名TINUVIN1130购自汽巴特种化学品公
司；
湿润剂以商品名BORCHIGENDFN购自兰克斯公司。
实施例C1、2、C3和4
表I列出了由具有高氧化亚乙基含量的多元醇与硅烷封端的预聚物制备单组分聚氨酯密封剂的配方。表I还给出了密封剂与水接触指定时间后的硬度、重量增量和体积增量。根据ASTMD570测定重量和体积的增量。
实施例2制备的单组分树脂在空气中的水作用下发生湿固化。当将固化掺混物置于水中时，它吸水并膨胀。比较例C1的硅烷封端的预聚物中没有掺入具有高含量氧化亚乙基的多元醇，它放在水中仅稍微膨胀。
在单组分密封剂配剂中重复此做法。比较例C3的密封剂由硅烷封端的预聚物、催化剂、碳酸钙和增塑剂制备。利用空气中的湿气对此混合物进行湿固化。将固化密封剂置于水中，它仅吸收少量水。实施例4的密封剂由同样的硅烷封端的预聚物、催化剂、碳酸钙制备，但加入具有高氧化亚乙基含量的多元醇。此密封剂同样在空气中进行湿固化，当将其置于水中时，该密封剂发生膨胀(重量和体积增加)，这从表I可以看出
表I
比较例C1 实施例2 比较例C3 实施例4
预聚物A 50 37.5 25 25
催化剂A 0.025 0.025 0.025 0.025
多元醇A -- 12.5 -- 12.5
填充剂A -- -- 12.5 12.5
增塑剂 -- -- 12.5 --
硬度(肖氏A) 42 32 33 34
24小时 42 25 32 29
168小时 41 15 30 25
重量增量(％)
24小时 0.78 9.12 0.69 5.99
168小时 1.57 23.46 1.71 13.37
体积增量(％)
24小时 0.87 10.72 1.22 6.89
168小时 5.51 35.48 4.64 19.07
实施例C5、6、7、C8、9和10
表II列出了由与前述实施例中相同的硅烷封端的预聚物和含氧化亚乙基的硅烷封端的一元醇制备单组分密封剂的配方。表II还给出了所得密封剂与水接触指定时间后的硬度、重量增量和体积增量(ASTMD570)。
表II
比较例C5 实施例6 实施例7 比较例C8 实施例9 实施例10
预聚物A 50 50 50 24.11 18.18 12.12
硅烷A -- 5 10 -- 6.06 12.12
催化剂A 0.025 0.025 0.025 -- -- --
催化剂B -- -- -- 0.1 0.1 0.1
增塑剂 -- -- -- 18.29 18.26 18.26
填充剂B -- -- -- 55.87 55.78 55.78
稳定剂A -- -- -- 0.2 0.2 0.2
稳定剂B -- -- -- 0.2 0.2 0.2
颜料A -- -- -- 1.22 1.22 1.22
硬度(肖氏A) 40 30 22 44 30 24
168小时 40 35 30 39 20 6
重量增量(％)
24小时 1.02 8.3 7.5 0.325 2.47 14.2
168小时 1.92 14.6 19.71 0.755 6.24 18.89
体积增量(％)
24小时 3.54 6.22 9.24 2.32 6.69 22.56
168小时 5.1 12.65 23.14 5.07 11.3 33.56
从表II可以看出，包含硅烷封端的一元醇(且该一元醇包含氧化亚乙基)的那些密封剂，接触水之后的膨胀程度更大，而一元醇中的氧化亚乙基含量越高，膨胀程度也相应地越大。
实施例C11和12-15
表III列出了由与前述实施例中相同的硅烷封端的预聚物和不同的含氧化亚乙基的硅烷制备单组分聚氨酯密封剂的配方。表III还给出了所得密封剂与水接触指定时间后的硬度、重量增量和体积增量(ASTMD570)。还测定了这些密封剂的抗张强度、伸长率和抗撕强度，结果也在表III中给出。
表III显示，本发明密封剂的吸水能力与配剂中所加含氧化亚乙基的硅烷的量密切相关。
表III
比较例C11 实施例12 实施例13 实施例14 实施例15
预聚物A 24.11 22.6 18.18 12.12 22.6
硅烷C 0 1.52 3.03 6.06 12.12
催化剂B 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
增塑剂 18.29 18.29 18.29 18.29 18.29
填充剂B 55.87 55.87 55.87 55.87 55.87
稳定剂A 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
稳定剂B 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
颜料A 1.22 1.22 1.22 1.22 1.22
硬度(肖氏A) 40 32 35 28 6
24小时 37 25 28 25 6
168小时 33 25 25 23 8
重量增量(％)
24小时 0.335 1.395 1.4 2.52 4.53
168小时 0.62 3.35 3.19 6.14 10.98
体积增量(％)
24小时 1.42 3.18 2.4 5.225 19.65
168小时 2.55 3.205 4.89 12.08 20.435
抗张强度 83.1 83.8 113.4 79 94
100％ 79 75 67 57 14
200％ 84 78 70 59 22
300％ 84 74 65 25
伸长率(％) 177 264 365 458
抗撕强度(pli) 20 26 25 27 19
实施例C16和17-19、C20、21和22
表IV列出了由全部含氧化亚丙基的硅烷一元醇和与前述实施例中相同的硅烷封端的预聚物制备单组分聚氨酯密封剂的配方。表IV还给出了密封剂与水接触指定时间后的硬度、重量增量和体积增量(ASTMD570)。
从表IV可以看出，对于全氧化亚丙基一元醇的量增加的那些密封剂，膨胀程度增加相对较小，用碳酸钙填充剂和含量增加的全氧化亚丙基一元醇制备的密封剂也是如此。这些结果进一步支持了本发明人的猜想，即密封剂与水接触后，导致观察到膨胀程度增加的因素是聚合物骨架中的氧化亚乙基含量。
表IV
比较例C16 实施例17 实施例18 实施例19 比较例C20 实施例21 实施例22
预聚物A 49.97 44.97 39.98 29.98 23.84 18 12
硅烷B -- 5.0 9.99 19.99 -- 6 12
催化剂B 0.03 0.03 0.03 0.03 0.1 0.1 0.1
填充剂B -- -- -- -- 55.24 55.24 55.24
稳定剂A -- -- -- -- 0.2 0.2 0.2
稳定剂B -- -- -- -- 0.2 0.2 0.2
颜料A -- -- -- -- 1.21 1.21 1.21
增塑剂 -- -- -- -- 18.08 18.08 18.08
硬度(肖氏A) 27 35 30 15 40 30 20
24小时 25 35 30 15 35 25 15
168小时 25 35 30 15 33 25 15
重量增量(％)
24小时 1.15 1.13 1.23 1.03 0.47 0.51 0.53
168小时 1.9 1.66 1.77 1.44 0.88 0.92 0.94
体积增量(％)
24小时 3.21 2.06 1.81 6.11 1.6 1.49 2.47
168小时 5.59 3.1 3.72 8.15 3.58 3.02 4.59
实施例C23、24、C25和26
表V列出了由包含40％氧化亚乙基或全部为氧化亚丙基的硅烷封端的预聚物制备单组分聚氨酯密封剂的配方。表V还给出了密封剂与水接触指定时间后的硬度、重量增量和体积增量(ASTMD570)。还测定了这些实施例的抗张强度、伸长率和抗撕强度，结果也在表V中给出。
表V
比较例C23 实施例24 比较例25 实施例26
预聚物B 27.7 23.52
预聚物C 27.52 23.52
催化剂B 750ppm 750ppm 750ppm 750ppm
填充剂B 54.63 54.63
稳定剂A 0.47 0.47 0.4 0.4
稳定剂B 0.47 0.47 0.4 0.4
颜料A 1.41 1.4 1.2 1.2
增塑剂 21.07 21.56 17.88 17.88
二氧化硅 1.28 1.27 1.09 1.09
填充剂A 46.56 46.26
湿润剂 0.58 0.58 0.49 0.49
抗氧化剂 0.47 0.47 0.4 0.4
硬度(肖氏A) 36 46 38 50
24小时 28 25 33 31
168小时 28 20 30 17
抗张强度(psi) 238 375 132 125
24小时 209 322 105 132
168小时 419 283 127 148
伸长率(％) 385 406 259 96
24小时 386 374 196 106
168小时 515 296 216 110
抗撕强度(pli) 52 64 27 30
24小时 52 59 27 25
168小时 51 57 28 27
重量增量(％)
24小时 0.623 20 0.5 14.5
168小时 0.623 50 0.5 44.7
336小时 1.517 57.28 0.967 55.09
体积增量(％)
24小时 0.62 16.21 0.79 15.43
168小时 1.627 55.26 2.37 47.88
从表V可以看出，与全氧化亚丙基多元醇制成硅烷封端的预聚物，再由该预聚物制备的单组分聚氨酯密封剂(比较例C23和C25)相比，由包含40％氧化亚乙基的多元醇制成硅烷封端的预聚物，再由该预聚物制备的单组分聚氨酯密封剂(实施例24和26)发生了显著膨胀，而所观测的其他性质没有太大改变。
本发明的前述实施例是用于说明而非限制目的。本领域的技术人员不难理解，本文所述实施方式可通过各种方式改进或修改，只要不背离本发明的精神和范围。本发明的范围由所附权利要求限定。

Claims (25)

1.一种单组分亲水性聚氨酯密封剂，其包含：
硅烷封端的聚氨酯预聚物；
占配剂总重量的5-70重量％的氧化亚乙基含量至少为40重量％的多元醇或一元醇，所述氧化亚乙基含量基于所述多元醇或一元醇的重量；
催化剂；
任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种，
其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％。
2.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为60重量％。
3.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为70重量％。
4.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为80重量％。
5.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇选自氧化亚乙基封端的多元醇、氧化亚乙基一元醇和氧化亚乙基多元醇。
6.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇是含氧化亚乙基的胺与多元醇的混合物。
7.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述硅烷封端的聚氨酯预聚物包含氧化亚乙基。
8.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加5％，体积至少增加5％。
9.如权利要求1所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加10％，体积至少增加10％。
10.一种制备单组分亲水性聚氨酯密封剂的方法，该方法包括将以下组分合并：
硅烷封端的聚氨酯预聚物；
占配剂总重量的5-70重量％的氧化亚乙基含量至少为40重量％的多元醇或一元醇化合物，所述氧化亚乙基含量基于所述多元醇或一元醇的重量；
催化剂；
任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种，
其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％。
11.如权利要求10所述方法，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为60重量％。
12.如权利要求10所述方法，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为70重量％。
13.如权利要求10所述方法，其特征在于，基于所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇的重量，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇中氧化亚乙基的含量至少为80重量％。
14.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇选自氧化亚乙基封端的多元醇、氧化亚乙基一元醇和氧化亚乙基多元醇。
15.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述包含氧化亚乙基的多元醇或一元醇是含氧化亚乙基的胺与多元醇的混合物。
16.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述硅烷封端的聚氨酯预聚物包含氧化亚乙基。
17.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加5％，体积至少增加5％。
18.如权利要求10所述方法，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加10％，体积至少增加10％。
19.一种单组分亲水性聚氨酯密封剂，其包含：
氧化亚乙基含量至少为40重量％的硅烷封端的聚氨酯预聚物，所述氧化亚乙基含量基于所述预聚物的重量；和
催化剂，
其中该单组分亲水性聚氨酯密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加1.4％，体积至少增加2.5％；
所述氧化亚乙基含量至少为40重量％的硅烷封端的聚氨酯预聚物的含量为23.52到27.52％。
20.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述密封剂还包含任选的增塑剂、填充剂、颜料、干燥剂、光稳定剂、抗氧化剂、触变剂和粘接剂中的一种或多种。
21.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述预聚物的重量，所述硅烷封端的聚氨酯预聚物中氧化亚乙基的含量至少为60重量％。
22.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述预聚物的重量，所述硅烷封端的聚氨酯预聚物中氧化亚乙基的含量至少为70重量％。
23.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，基于所述预聚物的重量，所述硅烷封端的聚氨酯预聚物中氧化亚乙基的含量至少为80重量％。
24.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加5％，体积至少增加5％。
25.如权利要求19所述单组分亲水性聚氨酯密封剂，其特征在于，所述密封剂与水接触24小时后，其重量至少增加10％，体积至少增加10％。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7361292B2 (en) * 2004-11-08 2008-04-22 Dow Global Technologies Inc. High modulus, nonconductive adhesive useful for installing vehicle windows
DE102007032342A1 (de) * 2007-07-11 2009-01-15 Bayer Materialscience Ag Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Schäumen auf Basis von speziellen alkoxysilanfunktionellen Polymeren
WO2010111261A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-30 Azuki Systems, Inc. Method and system for efficient streaming video dynamic rate adaptation
US20110301639A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-08 Beckman Eric J One-Part Moisture-Curable Tissue Sealant
US10016454B2 (en) 2012-12-04 2018-07-10 Cohera Medical, Inc. Silane-containing moisture-curable tissue sealant
US9828459B2 (en) * 2015-08-11 2017-11-28 Momentive Performance Materials Inc. Process for the preparation of silylated polymers employing a backmixing step
WO2018200796A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Henkel IP & Holding GmbH Silane modified polymers with improved properties

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005047A (en) * 1998-10-14 1999-12-21 Bayer Corporation Moisture-curable compounds containing isocyanate and alkoxysilane groups
CN1898288A (zh) * 2003-12-19 2007-01-17 拜尔材料科学有限公司 硅烷封端的聚氨酯

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1207594A (en) * 1967-03-16 1970-10-07 Union Carbide Corp One component room temperature vulcanizable silicon terminated polymers
US5068304A (en) * 1988-12-09 1991-11-26 Asahi Glass Company, Ltd. Moisture-curable resin composition
US5334691A (en) * 1990-07-24 1994-08-02 Tyndale Plains-Hunter Ltd. Hydrophilic polyurethanes of improved strength
JPH071538A (ja) * 1992-09-14 1995-01-06 Asahi Denka Kogyo Kk 複合止水材
JPH06287538A (ja) * 1993-04-01 1994-10-11 Dainichi Kasei Kk 水膨潤シーリング材及びその製造方法
US5554686A (en) * 1993-08-20 1996-09-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Room temperature curable silane-terminated polyurethane dispersions
US5786439A (en) * 1996-10-24 1998-07-28 Minimed Inc. Hydrophilic, swellable coatings for biosensors
AU4999997A (en) * 1996-10-31 1998-05-22 Minnesota Mining And Manufacturing Company Moisture curable alkoxysilane functional poly(ether-urethane) based sealants
US6077902A (en) * 1998-10-14 2000-06-20 Bayer Corporation Moisture-curable compounds containing isocyanate and alkoxysilane groups
US6197912B1 (en) * 1999-08-20 2001-03-06 Ck Witco Corporation Silane endcapped moisture curable compositions
DE10132678A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-07 Henkel Kgaa Alkoxysilylgruppenhaltige Bindemittel und Bindemittelzusammensetzungen, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
US7482420B2 (en) * 2004-03-24 2009-01-27 Construction Research & Technology Gmbh Silane-terminated polyurethanes with high strength and high elongation
DE102005041953A1 (de) * 2005-09-03 2007-03-08 Bayer Materialscience Ag Niedrigviskose alkoxysilangruppenaufweisende Prepolymere, ein Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung
US7365145B2 (en) * 2005-09-14 2008-04-29 Momentive Performance Materials Inc. Moisture curable silylated polymer containing free polyols for coating, adhesive and sealant application
US8481668B2 (en) * 2005-09-16 2013-07-09 Momentive Performance Materials Inc. Silane-containing adhesion promoter composition and sealants, adhesives and coatings containing same
CN102459419A (zh) * 2009-06-03 2012-05-16 巴斯夫欧洲公司 改进水性复合颗粒分散体储存稳定性的方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005047A (en) * 1998-10-14 1999-12-21 Bayer Corporation Moisture-curable compounds containing isocyanate and alkoxysilane groups
CN1898288A (zh) * 2003-12-19 2007-01-17 拜尔材料科学有限公司 硅烷封端的聚氨酯

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