CN103146336A - 一种单组份硅烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,由包括以下组分的原料反应得到:20wt%~30wt%的硅烷改性聚氨酯预聚物;40wt%~50wt%填料;15wt%~20wt%增塑剂;1.5wt%~2wt%紫外线吸收剂;0.1wt%~0.4wt%抗氧化剂;1wt%~1.5wt%紫外线稳定剂;0.5wt%~1wt%除水剂;0.5wt%~1.5wt%粘结力促进剂;0.1wt%~0.3wt%催化剂;6wt%~10wt%耐紫外增强剂。本发明以槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种作为耐紫外线增强剂,本发明所制备的硅烷改性聚氨酯密封胶具有较好的耐紫外线性能。
Description
技术领域
本发明属于密封胶技术领域,具体涉及一种单组份硅烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术
硅烷改性聚氨酯密封胶兼具聚氨酯密封胶及硅酮密封胶的优点,不仅与金属、玻璃、陶瓷、木材等基材具有良好的粘接力,还具有优异的耐候、耐热、耐水等性能。
风力发电、工程机械及铁路运输等行业产品长期暴露于户外环境中,用于这些领域产品密封用的密封胶在较短期使用过程中会出现变色、裂纹、甚至粉化脱落,导致粘接、密封失效,甚至会引发生命、财产危害。引起这些现象的主要原因是日光中的紫外线,尤其是以波长为200~340nm的中短波紫外线对密封胶的老化与破坏。目前较常用的解决方法就是,缩短密封胶的更换周期,但这样会增加成本,浪费社会资源。
技术人员通过将硅烷改性聚氨酯预聚体与经过真空除水干燥后的初粘力促进剂、填料、触变剂、增塑剂、光稳定剂、抗氧剂在真空度不小于0.092Mpa,温度为30~50℃的带高速分散盘的双行星搅拌机或者三辊研磨机中进行搅拌分散2~5h后,在常压并高纯氮气保护下,加入胺类表干催化剂、硅烷类附着力促进剂和水份清除剂,搅拌分散1~3h,在真空度不小于0.092Mpa下,脱除小分子搅拌混合0.3~1h,即得具有良好初粘性的聚氨酯密封胶。但上述制备的密封胶的抗紫外线性能仍然较差,因此,研发一种耐紫外密封胶是十分必要的。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种单组份硅烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法,本发明所制备的硅烷改性聚氨酯密封胶具有较好的耐紫外线性能。
本发明提供了一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,由包括以下组分的原料反应得到:
20wt%~30wt%的硅烷改性聚氨酯预聚物;
40wt%~50wt%的填料;
15wt%~20wt%的增塑剂;
1.5wt%~2wt%的紫外线吸收剂;
0.1wt%~0.4wt%的抗氧化剂;
1wt%~1.5wt%的紫外线稳定剂;
0.5wt%~1wt%的除水剂;
0.5wt%~1.5wt%的粘结力促进剂;
0.1wt%~0.3wt%的催化剂;
6wt%~10wt%的耐紫外增强剂,所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、粒径为10nm~400nm的氧化锌和金红石型钛白粉中的一种或多种。
优选的,所述氧化锌的粒径为100nm~300nm。
优选的,所述金红石型钛白粉为经过Al(OH)3表面处理的金红石型钛白粉。
优选的,所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
优选的,所述紫外线稳定剂为受阻胺光稳定剂。
优选的,所述硅烷改性聚氨酯预聚物为Desmoseal S XP2458或DesmosealS XP2636;
所述填料为纳米碳酸钙或1025目的轻质碳酸钙;
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二辛酯;
所述紫外线吸收剂为2-羟基二苯甲酮衍生物或羟苯基苯并三唑类化合物;
所述粘结力促进剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷或N-(ρ-氨乙基)-γ-氨丙基三甲硅烷氧基其中一种或多种;
所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷;
所述催化剂为二吗啉二乙基醚或辛酸亚锡。
本发明还提供了一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法,包括以下步骤:
将硅烷改性聚氨酯预聚物、填料、增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、除水剂、粘结力促进剂、催化剂和耐紫外增强剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶;
所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种。
优选的,所述制备方法具体为:
A)将硅烷改性聚氨酯预聚物和增塑剂混合分散,得到第一混合物;
B)将第一混合物、填料和耐紫外增强剂混合分散,得到第二混合物;
C)将第二混合物、紫外线吸收、抗氧化剂、除水剂、紫外线稳定剂和粘接力促进剂混合分散,得到第三混合物;
D)将第三混合物、催化剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶;
所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种。
优选的,所述反应的时间为5~10min,温度为22~28℃,压力为-0.05~-0.2MPa。
与现有技术相比,本发明所提供的单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,由包括以下组分的原料反应得到:20wt%~30wt%的硅烷改性聚氨酯预聚物;40wt%~50wt%填料;15wt%~20wt%增塑剂;1.5wt%~2wt%紫外线吸收剂;0.1wt%~0.4wt%抗氧化剂;1wt%~1.5wt%紫外线稳定剂;0.5wt%~1wt%除水剂;0.5wt%~1.5wt%粘结力促进剂;0.1wt%~0.3wt%催化剂;6wt%~10wt%耐紫外增强剂。本发明以槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种作为耐紫外线增强剂,通过耐紫外增强剂、抗氧化剂与紫外线稳定剂的协同使用,即首先是耐紫外增强剂对紫外线的屏蔽作用,其次是抗氧化剂和紫外线稳定剂对残余紫外线的消除,大幅度减弱了紫外光对密封胶中有机物的分解,增强了密封胶对紫外线的抗老化作用。另外,抗氧化剂可以有效地抑制光氧化中的自由基产物破环紫外线稳定剂中的邻位羟基,可以使紫外线稳定剂更长久起作用。
将本发明所提供的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶通过GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验,结果表明,老化后的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶无色变、无龟裂、无粉化现象,呈现良好的抗紫外线性能。
具体实施方式
本发明提供了一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,由包括以下组分的原料反应得到:
20wt%~30wt%的硅烷改性聚氨酯预聚物;
40wt%~50wt%的填料;
15wt%~20wt%的增塑剂;
1.5wt%~2wt%的紫外线吸收剂;
0.1wt%~0.4wt%的抗氧化剂;
1wt%~1.5wt%的紫外线稳定剂;
0.5wt%~1wt%的除水剂;
0.5wt%~1.5wt%的粘结力促进剂;
0.1wt%~0.3wt%的催化剂;
6wt%~10wt%的耐紫外增强剂,所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种。
在本发明中,所述制备单组份硅烷改性聚氨酯密封胶的原料包括耐紫外线增强剂,所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、粒径为10nm~400nm的氧化锌和金红石型钛白粉中的一种或多种。所述耐紫外线增强剂具有较大的比表面积,对波长介于200~400nm的紫外线具有良好的屏蔽作用。其中,所述氧化锌的粒径优选为10nm~400nm,更优选为100nm~300nm。所述为金红石型钛白粉,所述金红石型钛白粉为经过Al(OH)3表面处理的金红石型钛白粉。所述耐紫外线增强剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为6wt%~10wt%,更优选为7wt%~9wt%。
所述抗氧化剂优选为受阻酚类抗氧剂,更优选为BHT、2246、1010和1076中的一种或多种,所述抗氧化剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为0.1wt%~0.4wt%,更优选为0.2wt%~0.3wt%。
所述紫外线稳定剂优选为受阻胺光稳定剂,更优选为622、944和770中的一种或多种。所述紫外线稳定剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为1wt%~1.5wt%,更优选为1.2wt%~1.4wt%。其中,抗氧化剂中的受阻酚基团可以有效的抑制光氧化中的自由基产物破坏紫外线稳定剂中受阻胺的邻位羟基,延长紫外线稳定剂的使用时间。
所述硅烷改性聚氨酯预聚物为Desmoseal S XP2458或Desmoseal S XP2636;所述硅烷改性聚氨酯的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为20wt%~30wt%;更优选为15wt%~25wt%。
所述填料优选为纳米碳酸钙或1025目的轻质碳酸钙,更优选为。所述填料占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为40wt%~50wt%,更优选为43wt%~47wt%。
所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二辛酯,更优选为邻苯二甲酸二异癸酯;所述增塑剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为15wt%~20wt%,更优选为17wt%~19wt%。
所述紫外线吸收剂优选为2-羟基二苯甲酮衍生物或羟苯基苯并三唑类化合物,更优选为UVP327或UV234。所述紫外线吸收剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为1.5wt%~2wt%,更优选为1.7wt%~1.9wt%。
所述除水剂优选为乙烯基三甲氧基硅烷。所述除水剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为0.5wt%~1wt%,更优选为0.7wt%~0.9wt%。
所述粘结力促进剂优选为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷或N-(ρ-氨乙基)-γ-氨丙基三甲硅烷氧基其中一种或多种,更优选为γ-巯丙基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。所述粘结力促进剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为0.5wt%~1.5wt%,更优选为0.7wt%~1.2wt%。
所述催化剂优选为二吗啉二乙基醚或辛酸亚锡,更优选为二吗啉二乙基醚。所述催化剂的用量占所述单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的质量优选为0.1wt%~0.3wt%,更优选为0.15wt%~0.25wt%。
本发明还提供了一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法,包括以下步骤:
将硅烷改性聚氨酯预聚物、填料、增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、除水剂、粘结力促进剂、催化剂和耐紫外增强剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶。
本发明对原料混合的场所并无特殊限制,优选为带高速分散盘的双行星搅拌机或三辊研磨机。本发明对所述加料方式并无特殊限制,优选按照如下方法制备单组分硅烷改性聚氨酯密封胶:
A)将硅烷改性聚氨酯预聚物和增塑剂混合分散,得到第一混合物;
B)将第一混合物、填料和耐紫外增强剂混合分散,得到第二混合物;
C)将第二混合物、紫外线吸收、抗氧化剂、除水剂、紫外线稳定剂和粘接力促进剂混合分散,得到第三混合物;
D)将第三混合物、催化剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶。
本发明首先将硅烷改性聚氨酯预聚物和增塑剂混合分散,得到第一混合物,其中,所述混合分散时搅拌速度优选为10~15rpm,更优选为12~14rpm。所述混合分散的温度优选为40~60℃,更优选为45~55℃;真空度优选为-0.05~-0.2MPa,更优选为-0.1~-0.15MPa;时间优选为10~20min,更优选为13~17min。
所述硅烷改性聚氨酯预聚物和增塑剂混合分散结束后,充入氮气保护气,恢复至常压,向第一混合物中加入填料和耐紫外线增强剂,混合分散,得到第二混合物。
所述混合分散时搅拌速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。当所述混合分散的场所为带高速分散盘的双行星搅拌机,则所述搅拌的公转速度优选为50~60rpm,更优选为53~57rpm;所述搅拌的自转速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。所述混合分散的温度优选为100~110℃,更优选为105~107℃;时间优选为25~30min,更优选为27~29min。
将所述第一混合物与填料和耐紫外增强剂混合分散结束后,对第二混合物进行降温,当温度降至22~28℃时,向第二混合物中加入紫外线吸收剂、抗氧化剂、除水剂、紫外线稳定剂和粘结力促进剂进行混合分散,得到第三混合物。
所述混合分散的搅拌速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。当所述混合分散的场所为带高速分散盘的双行星搅拌机,则所述搅拌的公转速度优选为50~60rpm,更优选为53~57rpm;所述搅拌的自转速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。所述混合分散的温度优选为22~28℃,更优选为24~26℃;真空度优选为-0.05~-0.2MPa,更优选为-0.1~-0.15MPa;时间优选为15~20min,更优选为16~18min。
得到第三混合物后,向第三混合物中加入催化剂,混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶。
所述混合分散的搅拌速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。当所述混合分散的场所为带高速分散盘的双行星搅拌机,则所述搅拌的公转速度优选为50~60rpm,更优选为53~57rpm;所述搅拌的自转速度优选为1400~1500rpm,更优选为1450~1470rpm。所述第三混合物与催化剂进行反应的温度优选为22~28℃,更优选为24~26℃;真空度优选为-0.05~-0.2MPa,更优选为-0.1~-0.15MPa;时间优选为5~10min,更优选为6~8min。
所述第三混合物与催化剂反应结束后,充氮气恢复至常压,即可得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶。
本发明以槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种作为耐紫外线增强剂,通过耐紫外增强剂、抗氧化剂与紫外线稳定剂的协同使用,即首先是耐紫外增强剂对紫外线的屏蔽作用,其次是抗氧化剂和紫外线稳定剂对残余紫外线的消除,大幅度减弱了紫外光对密封胶中有机物的分解,增强了密封胶对紫外线的抗老化作用。另外,抗氧化剂可以有效地抑制光氧化中的自由基产物破环紫外线稳定剂中的邻位羟基,可以使紫外线稳定剂更长久起作用。
将本发明所提供的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶通过GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验,结果表明,老化后的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶无色变、无龟裂、无粉化现象,呈现良好的抗紫外线性能。
为了进一步理解本发明,下面结合实施例对本发明提供的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法进行说明,本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
实施例1
一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,其原料组成如表1所示,表1为实施例1中原料组成及用量。将Desmoseal S XP458和邻苯二甲酸二异葵脂加入带高速分散盘的双行星搅拌机的搅拌桶中,升温至50℃,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为15rpm的条件下,混合分散10~20min后充氮气恢复至常压,得到第一混合物;
向所述第一混合物中添加纳米碳酸钙、钛白粉至搅拌桶内,氮气保护,升温并保持在100℃,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm,混合分散25~30min,得到第二混合物;
将所述第二混合物降温至25℃,向第二混合物中添加UVP327、1010、622、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷到搅拌桶中,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm的条件下,高速混合分散15min~20min后充氮气恢复至常压,得到第三混合物;
向第三混合物中加入二吗啉二乙基醚,在真空度为-0.1Mpa条件下,高速混合分散5~10min后充氮气恢复至常压,出料密封保存,得到单组份硅烷改性聚氨酯密封胶。
将实施例1制得的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶固化后,按照GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验对所述单组份硅烷改性聚氨酯密封胶进行耐紫外老化试验,实验结果见表2,表2为实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较。
其中,GB/T14522-2008人工气候老化试验的具体测试方法为:采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法,光源为UV-B灯管,进行12个循环,每一循环试验条件为:光照温度为60℃、光照时间为4h,在波长为313nm的紫外灯照射下,辐照度为0.71W/m2,光照结束后,进行冷凝,冷凝温度为50℃,冷凝的时间为4h。
表1实施例1中原料组成及用量
实施例2
一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,其原料组成如表3所示,表3为实施例2中原料组成及用量。将Desmoseal S XP458和邻苯二甲酸二异葵脂加入带高速分散盘的双行星搅拌机的搅拌桶中,升温至50℃,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为15rpm的条件下,混合分散10~20min后充氮气恢复至常压,得到第一混合物;
向所述第一混合物中添加纳米碳酸钙、氧化锌至搅拌桶内,氮气保护,升温并保持在100℃,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm,混合分散25~30min,得到第二混合物;
将所述第二混合物降温至25℃,向第二混合物中添加UV234、1010、944、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷到搅拌桶中,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm的条件下,高速混合分散15min~20min后充氮气恢复至常压,得到第三混合物;
向第三混合物中加入二吗啉二乙基醚,在真空度为-0.1Mpa条件下,高速混合分散5~10min后充氮气恢复至常压,出料密封保存,得到单组份硅烷改性聚氨酯密封胶。
将实施例2制得的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶固化后,按照GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验对所述单组份硅烷改性聚氨酯密封胶进行耐紫外老化试验,实验结果见表2,表2为实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较。
其中,GB/T14522-2008人工气候老化试验的具体测试方法为:采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法,光源为UV-B灯管,进行12个循环,每一循环试验条件为:光照温度为60℃、光照时间为4h,在波长为313nm的紫外灯照射下,辐照度为0.71W/m2,光照结束后,进行冷凝,冷凝温度为50℃,冷凝的时间为4h。
表3实施例2中原料组成及用量
实施例3
一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,其原料组成如表4所示,表4为实施例3中原料组成及用量。将Desmoseal S XP458和邻苯二甲酸二异葵脂加入带高速分散盘的双行星搅拌机的搅拌桶中,升温至50℃,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为15rpm的条件下,混合分散10~20min后充氮气恢复至常压,得到第一混合物;
向所述第一混合物中添加纳米碳酸钙、槽法炭黑和钛白粉至搅拌桶内,氮气保护,升温并保持在100℃,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm,混合分散25~30min,得到第二混合物;
将所述第二混合物降温至25℃,向第二混合物中添加UVP327、1076、622、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷到搅拌桶中,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm的条件下,高速混合分散15min~20min后充氮气恢复至常压,得到第三混合物;
向第三混合物中加入二吗啉二乙基醚,在真空度为-0.1Mpa条件下,高速混合分散5~10min后充氮气恢复至常压,出料密封保存,得到单组份硅烷改性聚氨酯密封胶。
将实施例3制得的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶固化后,按照GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验对所述单组份硅烷改性聚氨酯密封胶进行耐紫外老化试验,实验结果见表2,表2为实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较。
其中,GB/T14522-2008人工气候老化试验的具体测试方法为:采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法,光源为UV-B灯管,进行12个循环,每一循环试验条件为:光照温度为60℃、光照时间为4h,在波长为313nm的紫外灯照射下,辐照度为0.71W/m2,光照结束后,进行冷凝,冷凝温度为50℃,冷凝的时间为4h。
表4实施例3中原料组成及用量
对比例1
一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,其原料组成如表5所示,表5为对比例1中原料组成及用量。将Desmoseal S XP458和邻苯二甲酸二异葵脂加入带高速分散盘的双行星搅拌机的搅拌桶中,升温至50℃,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为15rpm的条件下,混合分散10~20min后充氮气恢复至常压,得到第一混合物;
向所述第一混合物中添加纳米碳酸钙至搅拌桶内,氮气保护,升温并保持在100℃,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm,混合分散25~30min,得到第二混合物;
将所述第二混合物降温至25℃,向第二混合物中添加乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷和γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷到搅拌桶中,在真空度为-0.1Mpa,搅拌的公转速度为60rpm,自转速度为1500rpm的条件下,高速混合分散15min~20min后充氮气恢复至常压,得到第三混合物;
向第三混合物中加入二吗啉二乙基醚,在真空度为-0.1Mpa条件下,高速混合分散5~10min后充氮气恢复至常压,出料密封保存,得到单组份硅烷改性聚氨酯密封胶。
将对比例1制得的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶固化后,按照GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验对所述单组份硅烷改性聚氨酯密封胶进行耐紫外老化试验,实验结果见表2,表2为实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较。
其中,GB/T14522-2008人工气候老化试验的具体测试方法为:采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法,光源为UV-B灯管,进行12个循环,每一循环试验条件为:光照温度为60℃、光照时间为4h,在波长为313nm的紫外灯照射下,辐照度为0.71W/m2,光照结束后,进行冷凝,冷凝温度为50℃,冷凝的时间为4h。
表5对比例1中原料组成及用量
对比例2~3
一种聚氨酯密封胶,其原料组成如表6所示,表6为对比例2~3中原料组成及用量。将聚氨酯预聚体与经过真空除水干燥后的初粘力促进剂、填料、触变剂、增塑剂、光稳定剂、抗氧剂在真空度不小于0.092Mpa,温度为30~50℃的三辊研磨机中进行搅拌分散2~5h后,2、在常压并高纯氮气保护下,加入胺类表干催化剂、硅烷类附着力促进剂和除水剂,搅拌分散1~3h,在真空度不小于0.092MPa下,脱出小分子搅拌混合0.3~1h,即得聚氨酯密封胶。
表6对比例2~3中原料组成及用量
将对比例2~3制得的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶固化后,按照GB/T528硫化橡胶及热塑性橡胶拉伸性能的测定和GB/T14522-2008人工气候老化试验对所述单组份硅烷改性聚氨酯密封胶进行耐紫外老化试验,实验结果见表2,表2为实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较。
其中,GB/T14522-2008人工气候老化试验的具体测试方法为:采用荧光紫外线/冷凝循环试验方法,光源为UV-B灯管,进行12个循环,每一循环试验条件为:光照温度为60℃、光照时间为4h,在波长为313nm的紫外灯照射下,辐照度为0.71W/m2,光照结束后,进行冷凝,冷凝温度为50℃,冷凝的时间为4h。
表2实施例和比较例所提供的密封胶的耐紫外线性能比较
结果表明,本发明所制备的单组份硅烷改性聚氨酯密封胶具有良好的抗紫外线性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶,由包括以下组分的原料反应得到:
20wt%~30wt%的硅烷改性聚氨酯预聚物;
40wt%~50wt%的填料;
15wt%~20wt%的增塑剂;
1.5wt%~2wt%的紫外线吸收剂;
0.1wt%~0.4wt%的抗氧化剂;
1wt%~1.5wt%的紫外线稳定剂;
0.5wt%~1wt%的除水剂;
0.5wt%~1.5wt%的粘结力促进剂;
0.1wt%~0.3wt%的催化剂;
6wt%~10wt%的耐紫外增强剂,所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、粒径为10nm~400nm的氧化锌和金红石型钛白粉中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的密封胶,其特征在于,所述氧化锌的粒径为100nm~300nm。
3.根据权利要求1所述的密封胶,其特征在于,所述金红石型钛白粉为经过Al(OH)3表面处理的金红石型钛白粉。
4.根据权利要求1所述的密封胶,其特征在于,所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
5.根据权利要求1所述的密封胶,其特征在于,所述紫外线稳定剂为受阻胺光稳定剂。
6.根据权利要求1所述的密封胶,其特征在于,
所述硅烷改性聚氨酯预聚物为Desmoseal S XP2458或Desmoseal S XP2636;
所述填料为纳米碳酸钙或1025目的轻质碳酸钙;
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二辛酯;
所述紫外线吸收剂为2-羟基二苯甲酮衍生物或羟苯基苯并三唑类化合物;
所述粘结力促进剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙基)丙基三甲氧基硅烷或N-(ρ-氨乙基)-γ-氨丙基三甲硅烷氧基其中一种或多种;
所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷;
所述催化剂为二吗啉二乙基醚或辛酸亚锡。
7.一种单组分硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将硅烷改性聚氨酯预聚物、填料、增塑剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、除水剂、粘结力促进剂、催化剂和耐紫外增强剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶;
所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法具体为:
A)将硅烷改性聚氨酯预聚物和增塑剂混合分散,得到第一混合物;
B)将第一混合物、填料和耐紫外增强剂混合分散,得到第二混合物;
C)将第二混合物、紫外线吸收、抗氧化剂、除水剂、紫外线稳定剂和粘接力促进剂混合分散,得到第三混合物;
D)将第三混合物、催化剂混合分散,进行反应,得到单组分硅烷改性聚氨酯密封胶;
所述耐紫外线增强剂为槽法炭黑、氧化锌和钛白粉中的一种或多种。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述反应的时间为5~10min,温度为22~28℃,压力为-0.05~-0.2MPa。
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