CN106833481B - 环保型有机硅改性聚醚密封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种密封胶,特别涉及一种环保型有机硅改性聚醚密封胶及其制备方法。所述密封胶,原料为:二官能度聚醚多元醇、烯丙基聚醚、多异氰酸酯、催化剂和有机硅氧烷;制备方法为:(1)首先,将二官能度聚醚多元醇和多异氰酸酯加入反应釜中,升温至80~90℃反应,使NCO质量分数达到0.8~1.05%;(2)加入烯丙基聚醚,保温反应,使NCO质量分数为0;(3)加入部分催化剂和有机硅氧烷,保温反应,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入余下催化剂,制得环保型有机硅改性聚醚密封胶。本发明制备方法简单易操作,制备的密封胶粘结强度高、密封效果好、耐老化性能突出、固化速度可调、不含VOC、环保、无气味。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封胶,特别涉及一种环保型有机硅改性聚醚密封胶及其制备方法。
背景技术
随着人们对安全要求和生活品味的提高,是否绿色环保越来越受到关注。而传统的弹性密封胶,诸如聚硫橡胶、聚氨酯密封胶和有机硅酮胶都有各自的缺陷,聚硫胶的耐久性和抗形变位移能力较差;聚氨酯胶施工时会有NCO残余导致环境污染;硅酮胶存在着机械性能、表面涂饰性较差等缺点。因此,目前亟需提供一种同时满足粘结强度和密封性能要求,又环保,不含VOC,无气味,且具有优良的施工性的密封胶。
有机硅改性聚醚密封胶综合了聚氨酯密封胶与有机硅密封胶的优点,主链因存在聚醚结构单元和端硅烷结构,使得其固化后具有弹性好、耐候性佳、不含游离异氰酸酯和绿色环保等优点,产品固化后具有高弹性、可涂漆、抗紫外线、耐侯性优异、广泛的粘接及密封性能,广泛用于建筑、集装箱、汽车等领域。
CN102432793A公开了一种环保型聚氨酯预聚体及其合成方法,通过利用聚醚多元醇与异氰酸酯反应,得到传统的多异氰酸酯聚氨酯预聚体,再通过有机硅氧烷改性端聚氨酯预聚体,合成端有机硅氧烷封端聚氨酯预聚体。该法采用氨基硅氧烷与异氰酸酯封端的预聚体反应封端,反应活性太高,反应过程不好控制,容易凝胶,并且储存稳定性差。
CN103173178A公开了一种有机硅改性聚醚胶粘剂及其制备方法,该法将端硅烷基聚醚预聚体,甲基乙烯基MQ硅树脂,羟基封端聚二甲基硅氧烷,聚醚多元醇,有机硅烷,三羟甲基丙烷,γ-缩水甘油醚氧丙基三甲基硅烷,辛酸丁锡,抗老化剂,在搅拌机中真空状态下混合均匀。该法直接利用已有的预聚体加助剂进行搭配使用,固化成胶对性能改善有限。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种环保型有机硅改性聚醚密封胶,具有粘结强度高、密封效果好、耐老化性能突出、固化速度可调、环保、不含VOC、无气味、施工性优良的特点;本发明同时提供其简单易操作的制备方法。
本发明所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,由以下重量份数的原料制成:
其中:
所述的二官能度聚醚多元醇为聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇或聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇中的一种或几种的混合物,数均分子量为6000~12000。
优选地,所述的二官能度聚醚多元醇为聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇,数均分子量为8000~10000。
所述的烯丙基聚醚为烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧丙烯醚或烯丙基聚氧化丙烯-氧化乙烯醚中的一种或几种的混合物,烯丙基聚醚的分子量为400~1200。
优选地,所述的烯丙基聚醚为烯丙基聚氧乙烯醚,分子量为500~700。
所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种的混合物。
优选地,所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。
所述的催化剂为氯铂酸、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双乙酰丙酮基二丁基锡、4-[2-(二甲基氨基)乙基]吗啉、双吗啉基二乙基醚、2,2-双吗啉基二乙基醚或二吗啉聚氧化乙烯醚中的一种或几种的混合物。
所述的有机硅氧烷为三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物。
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶的制备方法,步骤如下:
(1)首先,将二官能度聚醚多元醇和多异氰酸酯加入反应釜中,升温至80~90℃反应,使NCO质量分数达到0.8~1.05%;
(2)加入烯丙基聚醚,保温反应,使NCO质量分数为0;
(3)加入部分催化剂和有机硅氧烷,保温反应,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入余下催化剂,制得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
1、本发明通过分子链段结构设计,配合高效催化剂,能够有效改善密封胶的粘结强度。
2、本发明所述的制备方法简单易操作,无溶剂、更环保,制备的环保型有机硅改性聚醚密封胶粘结强度高、密封效果好、耐老化性能突出、固化速度可调、环保、不含VOC、无气味,且具有优良的施工性的密封胶,能够广泛用于建筑、集装箱、汽车等领域。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明,但不限定本发明。
实施例中用到的所有原料除特殊说明外,均为市购。
实施例1
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,由以下重量份数的原料制成:
所述的聚氧化丙烯二元醇的数均分子量为10000。
所述的烯丙基聚氧乙烯醚的数均分子量为700。
制备方法如下:
(1)首先,将聚氧化丙烯二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯加入装有搅拌装置、氮气入口、温度计的反应釜中,升温至85℃,反应至NCO质量分数降为0.83%时,停止反应,得产物一;
(2)将烯丙基聚氧乙烯醚加入产物一中,85℃保温反应至NCO质量分数降为0,得产物二;
(3)向产物二中加入氯铂酸和三甲氧基硅烷,85℃保温反应5h,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入二月桂酸二丁基锡固化成膜,得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
实施例2
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,由以下重量份数的原料制成:
所述的聚氧化丙烯二元醇的数均分子量为8000。
所述的烯丙基聚氧乙烯醚的数均分子量为500。
制备方法如下:
(1)首先,将聚氧化丙烯二元醇和甲苯二异氰酸酯加入装有搅拌装置、氮气入口、温度计的反应釜中,升温至80℃,反应至NCO质量分数降为1.05%时,停止反应,得产物一;
(2)将烯丙基聚氧乙烯醚加入产物一中,80℃保温反应至NCO质量分数降为0,得产物二;
(3)向产物二中加入氯铂酸和三甲氧基硅烷,80℃保温反应5h,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入二月桂酸二丁基锡固化成膜,得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
实施例3
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,由以下重量份数的原料制成:
所述的聚氧化丙烯二元醇的数均分子量为10000。
所述的烯丙基聚氧乙烯醚的数均分子量为500。
制备方法如下:
(1)首先,将聚氧化丙烯二元醇和二苯基甲烷二异氰酸酯加入装有搅拌装置、氮气入口、温度计的反应釜中,升温至90℃,反应至NCO质量分数降为0.83%时,停止反应,得产物一;
(2)将烯丙基聚氧乙烯醚加入产物一中,90℃保温反应至NCO质量分数降为0,得产物二;
(3)向产物二中加入氯铂酸和三乙氧基硅烷,90℃保温反应5h,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入辛酸亚锡固化成膜,得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
实施例4
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,由以下重量份数的原料制成:
所述的聚氧化丙烯二元醇的数均分子量为9000。
所述的烯丙基聚氧乙烯醚的数均分子量为500。
制备方法如下:
(1)首先,将聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇和异氟尔酮二异氰酸酯加入装有搅拌装置、氮气入口、温度计的反应釜中,升温至85℃,反应至NCO质量分数降为0.96%时,停止反应,得产物一;
(2)将烯丙基聚氧乙烯醚加入产物一中,85℃保温反应至NCO质量分数降为0,得产物二;
(3)向产物二中加入氯铂酸和甲基二甲氧基硅烷,85℃保温反应5h,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入双乙酰丙酮基二丁基锡固化成膜,得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
对实施例1-4制得的产品进行性能测试,其测试结果见表1。其中,预聚体粘度为25℃下采用Brookfiled粘度计测定,拉伸强度与断裂伸长率为产品固化后按国标GB/T 528-1998测定。
表1测试结果
样品 | 预聚体粘度(mPa·s) | 拉伸强度(MPa) | 断裂伸长率(%) | 储存稳定性 |
实施例1 | 12489 | 1.8 | 400 | 好 |
实施例2 | 11889 | 2.3 | 380 | 好 |
实施例3 | 11556 | 1.6 | 450 | 好 |
实施例4 | 12045 | 2.4 | 480 | 好 |
Claims (4)
1.一种环保型有机硅改性聚醚密封胶,其特征在于:由以下重量份数的原料制成:
二官能度聚醚多元醇 80~100份;
烯丙基聚醚 9~16份;
多异氰酸酯 3~8份;
催化剂 1~8份;
有机硅氧烷 3~6份;
其中,
所述的二官能度聚醚多元醇为聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯多元醇或聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇中的一种或几种的混合物,数均分子量为6000~12000;
所述的烯丙基聚醚为烯丙基聚氧乙烯醚、烯丙基聚氧丙烯醚或烯丙基聚氧化丙烯-氧化乙烯醚中的一种或几种的混合物,烯丙基聚醚的分子量为400~1200;
所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或多亚甲基多苯基多异氰酸酯中的一种或几种的混合物;
所述的催化剂为氯铂酸、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双乙酰丙酮基二丁基锡、4-[2-(二甲基氨基)乙基]吗啉、双吗啉基二乙基醚或二吗啉聚氧化乙烯醚中的一种或几种的混合物;
所述的有机硅氧烷为三甲氧基硅烷、甲基二甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷中的一种或几种的混合物;
所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶的制备方法,步骤如下:
(1)首先,将二官能度聚醚多元醇和多异氰酸酯加入反应釜中,升温至80~90℃反应,使NCO质量分数达到0.8~1.05%;
(2)加入烯丙基聚醚,保温反应,使NCO质量分数为0;
(3)加入部分催化剂和有机硅氧烷,保温反应,得有机硅改性聚醚密封胶预聚物,然后加入余下催化剂,制得环保型有机硅改性聚醚密封胶。
2.根据权利要求1所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,其特征在于:所述的二官能度聚醚多元醇为聚氧化丙烯-氧化乙烯多元醇,数均分子量为8000~10000。
3.根据权利要求1所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,其特征在于:所述的烯丙基聚醚为烯丙基聚氧乙烯醚,分子量为500~700。
4.根据权利要求1所述的环保型有机硅改性聚醚密封胶,其特征在于:所述的多异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯中的一种或两种。
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