CN107903865B - 一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents

一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，由聚氨酯预聚物，增塑剂，除水剂a，除水剂b，填料，硅烷偶联剂，催化剂和助剂组成，本发明公开了一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，通过制备一种低分子量的聚氨酯预聚物加入到单组份聚氨酯密封胶配方中，其可代替部分配方中的高效化学除水剂单官能度异氰酸酯对甲苯磺酰异氰酸酯，使得产品体系中对除水剂的种类和用量要求放宽，并且不会产生单官能度异氰酸酯加入过量导致的一系列严重问题；本发明的新型除水剂a保护了大分子量的主体预聚物中的NCO活性基团不被消耗，使得产品的最终固化强度达到预期强度，达到更好的施工性能和改善产品的鼓泡现象。

Description

一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及密封胶技术领域，具体说是一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术
聚氨酯密封胶是指分子链中含有氨基甲酸酯(-NH-CO-O-)、端基含异氰酸酯(-NCO)的一类密封胶，可广泛用于建筑物、广场、公路作为嵌缝密封材料，以及汽车制造、玻璃安装、电子灌装、潜艇和火箭等的密封。单组份聚氨酯密封胶是利用体系中残留的异氰酸酯基团和空气中的水分反应而实现交联固化，常温下为一定粘度的膏状物，施工时用打胶枪挤出。聚氨酯预聚物中的NCO基团性质很活泼，如果有水存在会和水迅速反应，发生交联反应，产品粘度急剧增大，导致产品施工性能下降，甚至产生凝胶现象使产品失效，所以除去各种原材料中的水分是制备稳定的聚氨酯密封胶的关键。
目前使用较多的除水剂为单官能度的异氰酸酯，由于填料中的水分和生产过程中环境水分不好控制，所以单官能度的异氰酸酯的加入量很难控制，加入量少了除水效果差，产品增稠储存期短，甚至产生凝胶现象使产品失效，但是加量过多会带来一系列的质量问题，具体如下：一是产品中过量的异氰酸酯优先与空气中的水分反应，导致产品表干固化慢，短期强度小影响产品的施工；第二，产品中过量的异氰酸根在特定的条件下会消耗产品中预聚物中的活性基团NCO，使得产品最终的固化强度达不到预期设计；第三，过量的异氰酸酯与水反应放出二氧化碳，其与一克水反应可产生1.3L二氧化碳，特别是在高湿高热环境下，二氧化碳生成过程较快，量大，很容易产生气泡，影响固化后的力学性能和被粘结表面的粘结性能，同样会影响产品的表干速度、固化速度和最终的物理强度，对填料的要求较高。
发明内容
为解决现有技术中对于除水剂的用量不好调控问题，解决现有的单官能度异氰酸酯加入过量对产品质量的影响，保证产品存储稳定性，本发明的目的是提供一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物15～70份，增塑剂10～45份，除水剂a 1～10份，除水剂b 1～2份，填料10～60份，硅烷偶联剂0.2～2份，催化剂0.1～1份和助剂1～5份；
所述增塑剂为磺酸烷基-C10-18-苯酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、除水剂ALT-201、氧化钙、氧化钡、五氧化二磷或超细分子筛；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑、白炭黑、钛白粉、滑石粉、有机膨润土、硅微粉和高岭土中的任两种或任三种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、螯合锡、二氯二丁基锡、二甲胺基乙氧基乙醇、A33或三乙胺；
所述硅烷偶联剂为A-187或A-189；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1～2：1～2：20～40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和/或紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯或三硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为3000～7000、官能度为2～3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为5～7：70～75：10～15：0.02；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二异壬酯，分子量为200～1000、官能团为2～5的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二异氰酸酯，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为1：1：1～2。
优选的，除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯。
优选的，所述二异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)或异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)。
优选的，所述低分子量聚醚多元醇为DL-400和DL-1000D。
优选的，硅烷偶联剂为A-187。
优选的，填料为纳米碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑或滑石粉中的任两种按照1：1的质量比混合得到。
进一步优选的，二异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
进一步优选的含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物50份，增塑剂25份，除水剂a 8份，除水剂b1.5份，填料40份，硅烷偶联剂1份，催化剂0.5份和助剂4份；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为纳米碳酸钙和滑石粉按照1：1的质量比混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比2：1：30：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：1混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：2混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为5000、官能度为2的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为6：74：12：0.02；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二异壬酯，低分子量聚醚多元醇DL-400加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇DL-400和二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯的质量比为1：1：1.5。
本发明还包括一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为3000～7000、官能度为2～3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为5～7：70～75：10～15：0.02；
②将邻苯二甲酸二异壬酯，分子量为200～1000、官能团为2～5的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二异氰酸酯，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为1：1：1～2；
③按重量比称取步骤①所得聚氨酯预聚物15～70份，增塑剂10～45份，硅烷偶联剂0.2～2份，步骤②所得除水剂a 1～10份和除水剂b 1～2份依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为磺酸烷基-C10-18-苯酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、除水剂ALT-201、氧化钙、氧化钡、五氧化二磷或超细分子筛；
所述硅烷偶联剂为A-187或A-189；
④将填料10～60份加入到步骤③所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.1～1份和助剂1～5份，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑、白炭黑、钛白粉、滑石粉、有机膨润土、硅微粉和高岭土中的任两种或任三种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、螯合锡、二氯二丁基锡、二甲胺基乙氧基乙醇(简称为DMDEE)、A33(33％的三乙烯二胺溶液)或三乙胺。
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1～2：1～2：20～40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和/或紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯(GMS)或三硬脂酸甘油酯(HTG)。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明公开了一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，通过制备一种低分子量的聚氨酯预聚物加入到单组份聚氨酯密封胶配方中，其可代替部分配方中的高效化学除水剂单官能度异氰酸酯对甲苯磺酰异氰酸酯，使得产品体系中对除水剂的种类和用量要求放宽，并且不会产生单官能度异氰酸酯加入过量导致的一系列严重问题；
本发明的新型除水剂a采用低分子量的聚醚多元醇出水效果不高，并不能单独作为除水剂使用，需要和其他种类的除水剂配合使用，并且由于低分子量的除水剂中的活性高于产品配方体系中的大分子量的主体预聚物，保护了大分子量的主体预聚物中的NCO活性基团不被消耗，使得产品的最终固化强度达到预期强度，并可以在产品物理强度的情况下从一定程度上降低产品主体预聚物的添加量，降低产品体系的粘度，达到更好的施工性能和改善产品的鼓泡现象。
本发明优选的方案通过除水剂a和对甲基苯磺酰异氰酸酯配合使用进行复合除水，克服了仅仅使用对甲基苯磺酰异氰酸酯，其用量不易控制和使用除水剂a不能达到很好的除水效果的缺点，并且两者复配使用，由于对甲基苯磺酰异氰酸酯与水反应快，能除去大量的水分，另外的水分可以作为扩链成分使得低分子量预聚物扩链，达到彻底除水的目的，并且除水剂a在一定程度上的扩链对体系的粘度影响小，不会影响产品的粘结性能。
具体实施方式
本发明的目的是提供一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶及其制备方法。
本发明实施例中DL-400和DL-1000D由广州市博顺化工有限公司生产。
本发明实施例中的聚醚多元醇和异氰酸酯均由广州恒宇化工有限公司生产。
磺酸烷基-C10-18-苯酯的CAS号为91082-17-6，本发明实施例使用的为朗盛品牌，型号为mesamoll。
除水剂ALT-201为恶唑烷除水剂，CAS：165101-57-5。
紫外线吸收剂UV1，CAS号为57834-33-0，化学名称：N-(乙氧基羰基苯基)-N'-甲基-N'-苯基甲脒
紫外线吸收剂UV1577，CAS号为147315-50-2，化学名称：2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧基-苯酚；2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-正己烷氧基苯酚；
超细分子筛为分子筛合成原粉经过脱水后的分子筛，它具有良好的分散性和快速的吸附速度，用于工业上某些特殊的吸附场合：如与物料的混合分散吸附为无定型干燥剂等等。具体应用于涂料、油漆、树脂及某些粘合剂的添加剂或骨料，具有降低水分、消除气泡、提高物料均匀度和强度的作用产品也可加在中空玻璃复合胶条中做干燥剂。超细分子筛的尺寸为平均粒径2～4μm，市场上的3A、4A、5A和13X型号的分子筛均可，本发明实施例涉及的超细分子筛为江西鑫陶科技股份有限公司生产。
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。
实施例1
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物15kg，增塑剂10kg，除水剂a 1kg，除水剂b1kg，填料10kg，硅烷偶联剂0.2kg，催化剂0.1kg和助剂1kg；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、炭黑按照质量比1：2：2的比例混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1：2：20：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1；所述阻燃剂为氢氧化镁；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将5kg邻苯二甲酸二癸酯，70kg分子量为3000聚醚二元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40℃加入10kg MDI和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至75℃保温4小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将1kg邻苯二甲酸二异壬酯，1kg分子量为200的低分子量聚醚二元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40℃加入1kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，升温至75℃保温4小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a。
实施例2
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物70kg，增塑剂45kg，除水剂a10kg，除水剂b2kg，填料60kg，硅烷偶联剂2kg，催化剂1kg和助剂5kg；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯；
所述除水剂b为原甲酸三乙酯；
所述填料为重质碳酸钙、白炭黑和钛白粉按照重量比1：4：1的比例混合得到；
所述催化剂为辛酸亚锡；
所述硅烷偶联剂为A-189；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比2：1：40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化铝；所述分散剂为三硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将7kg邻苯二甲酸二癸酯，75kg分子量为7000、官能度为3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至50℃加入15kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至85℃保温6小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将5kg邻苯二甲酸二异壬酯，5kg分子量为1000的官能团为5的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至50℃加入10kg二异氰酸酯，升温至85℃保温6小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a。
实施例3
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物40kg，增塑剂25kg，除水剂a 6kg，除水剂b1.2kg，填料40kg，硅烷偶联剂1kg，催化剂0.5kg和助剂3kg；
所述增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为氧化钙；
所述填料为滑石粉和有机膨润土按照质量比9：1的比例混合得到；
所述催化剂为螯合锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1：1：27：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：4混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：1混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将6kg邻苯二甲酸二癸酯，72kg分子量为4000、官能度为2的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入12kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至82℃保温5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将3kg邻苯二甲酸二异壬酯，3kg分子量为500、官能团为3的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入3.6kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，升温至82℃保温5小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a。
实施例4
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物50kg，增塑剂20kg，除水剂a 4kg，除水剂b1.5kg，填料45kg，硅烷偶联剂1.5kg，催化剂0.8kg和助剂3kg；
所述增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为3A超细分子筛；
所述填料为硅微粉和高岭土按照质量比1：1混合得到；
所述催化剂为A33；
所述硅烷偶联剂为A-189；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1.5：1：21.5：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比2：1混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：3混合得到；所述分散剂为三硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将5.5kg邻苯二甲酸二癸酯，72kg分子量为5000、官能度为3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至42℃加入11kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至82℃保温4.5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将2kg邻苯二甲酸二异壬酯，2kg低分子量聚醚多元醇DL-1000D加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至42℃加入3kg甲苯二异氰酸酯，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a。
实施例5
一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物50kg，增塑剂25kg，除水剂a 8kg，除水剂b1.5kg，填料40kg，硅烷偶联剂1kg，催化剂0.5kg和助剂4kg；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为纳米碳酸钙和滑石粉按照1：1的质量比混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1.5：1.5：30：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：4混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比4：1混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将6kg邻苯二甲酸二癸酯，74kg分子量为5000、官能度为2的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入12kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将4kg邻苯二甲酸二异壬酯，4kg低分子量聚醚多元醇DL-400加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入6kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a。
实施例6
实施例1的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照实施例1的步骤得到聚氨酯预聚物和除水剂a；
②称取聚氨酯预聚物15kg，增塑剂10kg，硅烷偶联剂0.2kg，除水剂a 1kg和除水剂b 1kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述硅烷偶联剂为A-187；
③将填料10kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.1kg和助剂1kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、炭黑按照质量比1：2：2的比例混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1：2：20：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1；所述阻燃剂为氢氧化镁；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯。
实施例7
实施例2的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照实施例2的步骤得到聚氨酯预聚物和除水剂a；
②称取聚氨酯预聚物70kg，增塑剂45kg，硅烷偶联剂2kg，除水剂a 10kg和除水剂b2kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯；
所述除水剂b为原甲酸三乙酯；
所述硅烷偶联剂为A-189；
③将填料60kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂1kg和助剂5kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为重质碳酸钙、白炭黑和钛白粉按照重量比1：4：1的比例混合得到；
所述催化剂为辛酸亚锡；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比2：1：40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化铝；所述分散剂为三硬脂酸甘油酯。
实施例8
实施例3的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照实施例3的步骤得到聚氨酯预聚物和除水剂a；
②称取聚氨酯预聚物40kg，增塑剂25kg，硅烷偶联剂1kg，除水剂a 6kg和除水剂b1.2kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为氧化钙；
所述硅烷偶联剂为A-187；
③将填料40kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.5kg和助剂3kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为滑石粉和有机膨润土按照质量比9：1的比例混合得到；
所述催化剂为螯合锡；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1：1：27：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：4混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：1混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯。
实施例9
实施例4的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照实施例4的步骤得到聚氨酯预聚物和除水剂a；
②称取聚氨酯预聚物50kg，增塑剂20kg，硅烷偶联剂1.5kg，除水剂a 4kg和除水剂b 1.5kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为3A超细分子筛；
所述硅烷偶联剂为A-189；
③将填料45kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.8kg和助剂3kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为硅微粉和高岭土按照质量比1：1混合得到；
所述催化剂为A33；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1.5：1：21.5：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比2：1混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：3混合得到；所述分散剂为三硬脂酸甘油酯。
实施例10
实施例5的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照实施例5的步骤得到聚氨酯预聚物和除水剂a；
②称取聚氨酯预聚物50kg，增塑剂25kg，硅烷偶联剂1kg，除水剂a 8kg和除水剂b1.5kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述硅烷偶联剂为A-187；
③将填料40kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.5kg和助剂4kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为纳米碳酸钙和滑石粉按照1：1的质量比混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1.5：1.5：30：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：4混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比4：1混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯。
对比例
一种单组份湿气固化聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物50kg，增塑剂25kg，除水剂b 3kg，填料40kg，硅烷偶联剂1kg，催化剂0.5kg和助剂4kg；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为纳米碳酸钙和滑石粉按照1：1的质量比混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1.5：1.5：30：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：4混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比4：1混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将6kg邻苯二甲酸二癸酯，74kg分子量为5000、官能度为2的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入12kg二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和0.02kg二月桂酸二丁基锡，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体。
对比例的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①按照上述步骤得到聚氨酯预聚物；
②称取聚氨酯预聚物50kg，增塑剂25kg，硅烷偶联剂1kg，除水剂a 8kg和除水剂b1.5kg依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
③将填料40kg加入到步骤②所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.5kg和助剂4kg，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶。
对实施例1～5的含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶进行性能检测，结果如表1所示。
表1实施例1～5所得聚氨酯密封胶的性能检测结果表
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 对比例
表干时间/min 30 32 31 28 27 62
固化速度/mm/24h 3.84 3.86 3.94 3.82 3.80 3.12
邵氏A硬度 43 42 42 43 42 43
固含量(％) 99 99 99 99 99 99
拉伸强度(MPa) 8.95 8.84 9.05 9.12 9.18 7.23
剪切强度(MPa) 4.35 4.30 4.42 4.45 4.55 3.65
断裂伸长率(％) 615 619 622 625 635 564
撕裂强度(N/mm) 15.50 15.25 15.84 15.85 15.92 15.23
下垂度(mm) 0 0 0 0 0 1
鼓泡 无 无 无 无 无 有
贮存稳定性 好 好 好 好 好 一般
其中鼓泡性考察是在40℃，相对湿度分别在65％和85％条件下固化，产生气泡的程度；贮存稳定性采用烘烤的方法加速考察。
由表1的数据可以看出，本发明的含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶性能优异，其中表干时间在半小时左右，远低于常规聚氨酯密封胶的1小时左右，并且拉伸强度和断裂伸长率较常规聚氨酯密封胶好，固化速度提高，硬度适中，固含量高，拉伸强度高，剪切强度高，伸长率大，撕裂强度高，无下垂，起泡现象，并且稳定性能好。
对比例和实施例5在成分上的区别仅仅是不加入除水剂a，将除水剂b的用量翻倍，得到的表干时间增加了一倍，固化速度变小，拉伸强度、剪切强度变小，断裂伸长率减小，并且出现鼓泡现象，稳定性变差，说明本发明组分中新型除水剂能够起到很好的除水，增加稳定性的作用。

Claims (9)

1.一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物15～70份，增塑剂10～45份，除水剂a 1～10份，除水剂b 1～2份，填料10～60份，硅烷偶联剂0.2～2份，催化剂0.1～1份和助剂1～5份；
所述增塑剂为磺酸烷基-C10-18-苯酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、除水剂ALT-201、氧化钙、氧化钡、五氧化二磷或超细分子筛；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑、白炭黑、钛白粉、滑石粉、有机膨润土、硅微粉和高岭土中的任两种或任三种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、螯合锡、二氯二丁基锡、二甲胺基乙氧基乙醇、A33或三乙胺；
所述硅烷偶联剂为A-187或A-189；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1～2：1～2：20～40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和/或紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯或三硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为3000～7000、官能度为2～3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为5～7：70～75：10～15：0.02；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二异壬酯，分子量为200～1000、官能团为2～5的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二异氰酸酯，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为1：1：1～2。
2.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述二异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或异佛尔酮二异氰酸酯。
4.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述低分子量聚醚多元醇为DL-400和DL-1000D。
5.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为A-187。
6.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述填料为纳米碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑或滑石粉中的任两种按照1：1的质量比混合得到。
7.根据权利要求3所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：所述二异氰酸酯为二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯。
8.根据权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：聚氨酯预聚物50份，增塑剂25份，除水剂a 8份，除水剂b 1.5份，填料40份，硅烷偶联剂1份，催化剂0.5份和助剂4份；
所述增塑剂为邻苯二甲酸二癸酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为纳米碳酸钙和滑石粉按照1：1的质量比混合得到；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述硅烷偶联剂为A-187；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比2：1：30：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和紫外线吸收剂UV1577按照质量比1：1混合得到；所述阻燃剂为氢氧化镁和氢氧化铝按照质量比1：2混合得到；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯；
其中聚氨酯预聚物按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为5000、官能度为2的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为6：74：12：0.02；
除水剂a按照以下步骤制备得到：将邻苯二甲酸二异壬酯，低分子量聚醚多元醇DL-400加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至45℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯，升温至80℃保温5小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇DL-400和二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯的质量比为1：1：1.5。
9.权利要求1所述的一种含除水剂的单组份湿气固化聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①将邻苯二甲酸二癸酯，分子量为3000～7000、官能度为2～3的聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在2％以下，降温至50℃以下，得到聚氨酯预聚体；其中邻苯二甲酸二癸酯、聚醚多元醇、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的质量比为5～7：70～75：10～15：0.02；
②将邻苯二甲酸二异壬酯，分子量为200～1000、官能团为2～5的低分子量聚醚多元醇加入反应釜中，加热至110℃脱气2小时，降温至40～50℃加入二异氰酸酯，升温至75～85℃保温4～6小时，取样检测NCO含量在10％以下，降温至50℃以下，得到除水剂a；其中邻苯二甲酸二异壬酯、低分子量聚醚多元醇和二异氰酸酯的质量比为1：1：1～2；
③按重量比称取步骤①所得聚氨酯预聚物15～70份，增塑剂10～45份，硅烷偶联剂0.2～2份，步骤②所得除水剂a 1～10份和除水剂b 1～2份依次加入反应釜中，在真空条件下搅拌均匀，再用干燥的氮气解除反应釜内的真空，得到混合物；
所述增塑剂为磺酸烷基-C10-18-苯酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或环己烷1，2-二甲酸二异壬基酯；
所述除水剂b为对甲苯磺酰异氰酸酯、原甲酸三乙酯、除水剂ALT-201、氧化钙、氧化钡、五氧化二磷或超细分子筛；
所述硅烷偶联剂为A-187或A-189；
④将填料10～60份加入到步骤③所得混合物中，真空条件下搅拌均匀，再按重量比称取催化剂0.1～1份和助剂1～5份，搅拌混合均匀，真空条件下物料呈膏状，包装密封得到单组份湿气固化聚氨酯密封胶；
所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、炭黑、白炭黑、钛白粉、滑石粉、有机膨润土、硅微粉和高岭土中的任两种或任三种；
所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、螯合锡、二氯二丁基锡、二甲胺基乙氧基乙醇、A33或三乙胺；
所述助剂为紫外线吸收剂、抗氧剂1010、阻燃剂和分散剂按照质量比1～2：1～2：20～40：1的比例混合得到；
所述紫外线吸收剂为紫外线吸收剂UV1和/或紫外线吸收剂UV1577；所述阻燃剂为氢氧化镁和/或氢氧化铝；所述分散剂为单硬脂酸甘油酯或三硬脂酸甘油酯。
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