CN102504749A - 一种高弹性、导热、环保型聚氨酯密封胶 - Google Patents

Abstract

本发明是一种高弹性、导热、环保型聚氨酯密封胶。属于单组份湿固化聚氨酯密封胶技术领域。其所要解决的问题是：提供一种具有高弹性、耐热性、耐水性、导热性、粘接性，能够对各种木材和混凝土等多种基材进行良好粘接的单组份聚氨酯密封胶及其制备方法。其特征是采用高活性高分子量的聚醚多元醇、异氰酸酯制备的预聚体25-60％与增塑剂15-30％、导热填料15-35％、触变剂2-10％以及胺类或锡类化合物催化剂0.01-1％混合制得。本发明的密封胶用于各种木地板的铺装与粘接，尤其是新兴的地暖机构的木地板铺装，以取代传统的木龙骨铺装方式。

Description

一种高弹性、导热、环保型聚氨酯密封胶

技术领域

本发明属于聚氨酯密封胶技术领域，涉及新兴的木地板铺装用单组份聚氨酯密封胶，其具有高弹性、耐热性、耐水性、导热性、粘接性且不含甲醛及溶剂，能够对各种木材和混凝土等多种基材进行良好粘接。

背景技术

“三分地板七分安装”是地板业界的俗语。实际上就是说，好的地板更需要好的安装。传统木地板铺装方式采用木龙骨的方法，新兴的胶粘铺装方式主要是因为从节能和节约自然资源的角度出发，这个也是粘贴系统和传统的比较，它为什么会在欧美市场占有一席之地的主要原因。在整个欧洲地板的铺装市场上，几乎木龙骨很少见了，绝大部分都是采用了悬浮或者是粘接的方式。大家都知道木龙骨在铺装的过程当中，它所耗用木材的量，从节约自然资源的角度来说，尤其是中国在木材缺乏的国家来说，它的意义我们来说是比较重大的。现在提供一种木地板用的聚氨酯密封胶，主要的目的也是想当我们去提供一个产品的时候，它往往并不是一个产品本身，而是一个铺装体系。所以，从这样的一个情况来看，在中国也能够像欧洲地区一样，利用大概一段时间，能够使弹性粘接体系占一个很大的比例，为中国节约木材，节约自然资源作出一定的贡献。

聚氨酯密封胶因其主体树脂分子所含异氰酸酯基，可与湿气反应而交联固化，也称为单组份湿固化聚氨酯密封胶。聚氨酯密封胶是以NCO与活泼氢化合物起反应而固化为基础，是由端NCO基团聚氨酯预聚体与填料，增塑剂，添加剂配合而成。聚氨酯密封胶主要应用在建筑和汽车工业上面，主要的作用是密封和粘接。

而一般的聚氨酯密封胶用于木地板铺装尚存在以下缺陷，弹性不够，不能长期耐热，不用底涂剂时耐水性差，用于地板铺装导热性不好，而且该胶一般含有甲苯、二甲苯等有毒溶剂，对环境有一定的污染且对人体有一定的危害。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供了一种单组份湿固化高弹性的聚氨酯密封胶。目的是克服已有技术的缺点，其具有高弹性、耐热性、耐水性、导热性，能够对各种木材和混凝土等多种基材进行良好粘接且对环境无污染、对人体无毒害的聚氨酸密封胶及其制备方法。

本发明的技术解决方案是：一种单组份湿固化高弹性聚氨酯密封胶，其特征在于密封胶原料组分及其质量百分含量：

预聚体(I)15-40％、预聚体(II)10-20％、增塑剂15-30％、导热填料15-35％、触变剂2-10％、催化剂0.01-1％，各组分之和为100％，

各组分之和为100％

本发明预聚体(I)原料及其质量百分含量：

聚氧化丙烯三醇        60-85％

多异氰酸酯            5-25％

增塑剂                10-20％

各组分之和为100％

预聚体(I)的制备方法：

按照配方重量将聚氧化丙烯三醇加入装有搅拌器，抽真空出口，温度计的反应釜中，加热至105°，减压脱水。然后降温至60°加入多异氰酸酯加入的混合物，在真空条件下进行充分混合。将反应釜温度升至75-85℃，反应4-5小时后向釜中加入增塑剂，混合均匀，所得的预聚体异氰酸酯含量为2.0-5％。

本发明预聚体(II)原料及其质量百分含量：

聚氧化丙烯二醇        65-90％

多异氰酸酯            4-20％

增塑剂                10-20％

各组分之和为100％

预聚体(II)的制备方法：

按照配方重量将聚氧化丙烯二醇加入装有搅拌器，抽真空出口，温度计的反应釜中，加热至105°，减压脱水。然后降温至60°加入多异氰酸酯加入的混合物，在真空条件下进行充分混合。将反应釜温度升至75-85℃，反应4-5小时后向釜中加入增塑剂，混合均匀，所得的预聚体异氰酸酯含量为2.0-5％。

本发明所述的多异氰酸酯：包括甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸脂、甲基环己基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯在内的一种或两种以上混合物。

本发明密封胶的制备方法：

预聚体(I)15-40％、预聚体(II)10-20％、增塑剂15-30％、导热填料15-35％、触变剂2-10％、催化剂0.01-1％，各组分之和为100％，

1.将增塑剂加入双行星搅拌釜中，抽真空，真空度为0.09±0.005Mpa下搅拌10-15分钟；

2.再加入预先充分干燥的导热填料，与增塑剂混合均匀后，在40-50℃温度和真空度为0.09±0.005Mpa下搅拌20-40分钟；

3.将预聚体(I)及预聚体(II)加入双行星搅拌釜中，在真空0.09±0.005Mpa条件下搅拌10-20分钟，温度控制30-40℃；

4.再加入触变剂，在35-55℃温度和真空度为0.09±0.005Mpa下搅拌20-30分钟；

5.在充氮气保护条件下加入催化剂，降温到30-40℃。继续在真空下搅拌混合30-40分钟，

6.充氮气解除真空至常压，然后物料出釜，经检验，分包装。

本发明所述的导热填料包括纳米碳化硅镁、纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氮化硼纳米氮化硅、高导热复合粉、高导热石墨粉在内的一种或两种以上混合物。

目的是使密封胶具有高的导热性能及耐热性能，尤其适用于地热结构的木地板铺装。

本发明所述的触变剂包括气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油衍生物、纤维状滑石粉、水合硅酸铝在内的任一种或两种以上混合物。

目的是使密封胶的物理性质如粘度、触变性和流淌性得到改善。

本发明所述的多异氰酸酯：包括甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸脂、甲基环己基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯在内的一种或两种以上混合物。

本发明所述的催化剂包括辛酸铅、辛酸亚锡、辛酸铋、二月桂酸二丁基锡，三乙胺、二乙烯三胺、N-乙基吗啉、二甲基十六胺、双二甲基胺基乙基醚、三亚乙基二胺、甲基二乙醇胺在内的任一种或两种以上混合物。

本发明的优点和效果：

本发明的密封胶应用于新型木地板铺装工艺，尤其适用于地热结构的木地板铺装，其具有高弹性、耐热性、耐水性、导热性、粘接性且不含甲醛及溶剂，能够对各种木材和混凝土等多种基材进行良好粘接。取代传统木龙骨铺装方式的同时，可以大量节约木材，节约自然资源，并对环境无污染、对人体无毒害，具有低碳环保的优势。

具体实施方法

实例1

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                        76％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂           12.5％

邻苯二甲酸二异癸酯                    11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.9％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                        80％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂           8.5％

邻苯二甲酸二异癸酯                    11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

实例2

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                77％

甲苯二异氰酸脂                9.1％

邻苯二甲酸二异癸酯            13.9％

制备的预聚体异氰酸酯含量为3.2％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                82％

甲苯二异氰酸脂                6.1％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.9％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

实例3

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                76％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂   12.5％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.9％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                80％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂   8.5％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

实例4

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                76％

甲苯二异氰酸脂                9.7％

邻苯二甲酸二异癸酯            14.3％

制备的预聚体异氰酸酯含量为3.2％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                82％

甲苯二异氰酸脂                6.1％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.9％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

实例5

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                76％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂   12.5％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.9％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                82％

甲苯二异氰酸脂                6.1％

邻苯二甲酸二异癸酯            11.9％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

实例6

制备预聚体(I)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯三醇                    77％

甲苯二异氰酸脂                    9.1％

邻苯二甲酸二异癸酯                13.9％

制备的预聚体异氰酸酯含量为3.2％

制备预聚体(II)：

原料及其重量百分比：

聚氧化丙烯二醇                    80％

二苯基甲烷-4，4′二异氰酸脂       8.5％

邻苯二甲酸二异癸酯                11.5％

制备的预聚体异氰酸酯含量为2.3％

密封胶的制备：

通过上述配方和工艺制得的密封胶，其主要性能指标如下：

由上表可见，本发明产品在不使用底涂剂的情况下与木材及混凝土有很好的粘接性，均达到内聚破坏。具有高的断裂伸长率及很好的导热性能。

Claims (7)

1.一种高弹性耐水导热环保型聚氨酯密封胶，其特征在于所有的原料及其重量百分含量如下：

预聚体(I)15-40％、预聚体(II)10-20％、增塑剂15-30％、导热填料15-35％、触变剂2-10％、催化剂0.01-1％，各组分之和为100％，

所述的预聚体(I)所有的原料及其重量百分含量：平均分子量为6000-8000的聚氧化丙烯三醇60-85％、多异氰酸5-25％、增塑剂10-20％，各组分之和为100％。

所述的预聚体(II)所有的原料及其重量百分含量：平均分子量为8000-13000的聚氧化丙烯二醇65-90％、多异氰酸酯4-20％、增塑剂10-20％，各组分之和为100％。

2.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的导热填料包括纳米碳化硅镁、纳米碳化硅、纳米氮化铝、纳米氮化硼、纳米氮化硅、高导热复合粉、高导热石墨粉在内的一种或两种以上混合物。

3.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的触变剂包括气相二氧化硅、有机膨润土、氢化蓖麻油衍生物、纤维状滑石粉、水合硅酸铝在内的任一种或两种以上混合物。

4.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的催化剂包括辛酸铅、辛酸亚锡、辛酸铋、二月桂酸二丁基锡，三乙胺、二乙烯三胺、N-乙基吗啉、二甲基十六胺、双二甲基胺基乙基醚、三亚乙基二胺、甲基二乙醇胺在内的任一种或两种以上混合物。

5.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸脂、二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸脂、甲基环己基二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯在内的一种或两种以上混合物。

6.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的聚氧化丙烯三醇平均分子量为6000-8000。

7.按照权利要求1所述的密封胶，其特征在于：所述的聚氧化丙烯二醇的平均分子量为8000-13000。