CN107936902A - 阻燃聚氨酯密封胶 - Google Patents

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Abstract

本案涉及一种阻燃聚氨酯密封胶，其原料按重量份包括：异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体20‑35份，磷酸二苯甲苯酯10‑30份，填料20‑30份，触变剂10‑20份，阻燃协效剂5‑10份，水分吸收剂0.5‑2份，附着力促进剂2‑3份，三亚乙基二胺1‑3份，抗氧剂0.5‑1份。本发明采用聚氨酯预聚体和阻燃剂、水分吸收剂、填料、附着力促进剂、触变剂以及抗氧基等添加剂制得，制得的产品不易燃烧、阻燃效果好、耐老化、强度大、加工方便、质量稳定、成本低。

Description

阻燃聚氨酯密封胶
技术领域
本发明涉及聚氨酯密封胶技术领域，尤其涉及一种阻燃聚氨酯密封胶。
背景技术
近年来，随着汽车制造、隧道桥涵、高铁、建筑等行业的快速发展。人们对各种类型密封胶的需求与日俱增，其中聚氨酯密封胶是发展最快、占份额较大的密封胶品种。
聚氨酯作为粘接和密封材料，具有优良的弹性、耐低温性、耐磨性和对基材良好的粘接等优点，广泛应用于建筑、汽车、家装、防水等领域。但聚氨酯密封胶一般是聚醚多元醇与多异氰酸醋反应合成的聚合物，大都是由碳、氢、氧等元素组成，存在易燃、燃烧时火焰大、浓烟、严重滴落、有有毒气体产生等问题，严重威胁人们生命财产安全。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本案提供一种阻燃聚氨酯密封胶。
为实现上述目的，本案通过以下技术方案实现：
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述填料选自氢氧化铝、硅灰石、玻璃粉、高岭土中的一种。
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述触变剂选自改性纳米二氧化硅空心球、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油中的一种。
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述阻燃协效剂选自膨胀石墨、三氧化二锑、二甲基丙烷磷酸酯(DMPP)、2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、聚磷酸铵、磷酸三乙酯(TEP)中的一种或多种。
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述水分吸收剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、双烷基噁唑烷、4,4'-双苯并噁唑二苯乙烯中的一种。
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述附着力促进剂选自乙烯基三丁酮肟基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种
优选的是，所述的阻燃聚氨酯密封胶，其中，所述抗氧剂选自双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、硫代二丙酸双酯、二苯胺、双十八碳醇酯中的一种或多种。
本发明的有益效果是：
(1)选用磷酸二苯甲苯酯作为阻燃和增塑双重作用的磷酸酯作为阻燃剂，使其与聚氨酯密封胶的混溶性好，难析出，在保证聚氨酯密封胶阻燃性能的同时，又有效减少了粉体对聚氨酯密封胶物理性能的影响；
(2)加入磷酸二苯甲苯酯与阻燃协效剂，可使产品的阻燃效果达到FV-0级；并且加入抗氧剂增加密封剂的抗老化性能；触变剂作为补强剂和添加剂，起到流变控制、防沉降、防止流挂和补强作用；
(3)采用聚氨酯预聚体和阻燃剂、水分吸收剂、填料、附着力促进剂、触变剂以及抗氧基等添加剂制得，制得的产品不易燃烧、阻燃效果好、耐老化、强度大、加工方便、质量稳定、力学性能理想，拉伸强度在0.9-1.4MPa之间。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
磷酸二苯甲苯酯具有阻燃和增塑双重作用，磷酸酯作为阻燃剂，磷化合物燃烧时会发生分解，生成的PO·(或HPO·)等游离基团在气相状态下会捕捉活性游离基(如H·或OH·)；同时磷化合物燃烧时也会分解生成磷酸或者多聚磷酸，然后进一步形成高黏性熔融玻璃质，覆盖在材料表面上，可起到隔绝热和O2的目的，采用磷酸二苯甲苯酯与阻燃协效剂对填料阻燃聚氨酯密封胶具有良好的协效作用。
阻燃剂的作用是延缓燃烧速度或阻止燃烧，加入阻燃剂的聚氯酯接触明火时，燃烧速度可减慢；当离开火源时，能很快自熄。
按照本发明，在硅酮密封胶中还添加了触变剂，所述触变剂主要起触变作用，还可增加密封胶的粘度，并使密封胶具有触变性。所述触变剂优选为改性纳米二氧化硅空心球、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油中的一种。
实施例1
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述填料为氢氧化铝。
优选的是，所述触变剂为改性纳米二氧化硅空心球。
优选的是，所述阻燃协效剂为二甲基丙烷磷酸酯(DMPP)。
优选的是，所述水分吸收剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
优选的是，所述附着力促进剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷。
优选的是，所述抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异佛尔酮二异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
实施例2
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述填料为硅灰石。
优选的是，所述触变剂为聚酰胺蜡。
优选的是，所述阻燃协效剂为聚磷酸铵。
优选的是，所述水分吸收剂为双烷基噁唑烷。
优选的是，所述附着力促进剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷。
优选的是，所述抗氧剂为硫代二丙酸双酯。
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚220进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异佛尔酮二异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
实施例3
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚220进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
对比例1
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述填料为氢氧化铝。
优选的是，所述触变剂为改性纳米二氧化硅空心球。
优选的是，所述水分吸收剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
优选的是，所述附着力促进剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷。
优选的是，所述抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异佛尔酮二异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
对比例2
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述填料为氢氧化铝。
优选的是，所述触变剂为改性纳米二氧化硅空心球。
优选的是，所述阻燃协效剂为二甲基丙烷磷酸酯(DMPP)。
优选的是，所述附着力促进剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷。
优选的是，所述抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异佛尔酮二异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
对比例3
一种阻燃聚氨酯密封胶，其中，其原料按重量份包括：
优选的是，所述填料为氢氧化铝。
优选的是，所述阻燃协效剂为二甲基丙烷磷酸酯(DMPP)。
优选的是，所述水分吸收剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
优选的是，所述附着力促进剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷。
优选的是，所述抗氧剂为双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚。
异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体的制备方法是：选用聚醚N220、异佛尔酮二异氰酸酯作为原料。首先在真空度133Pa、温度100℃条件下对聚醚进行抽真空脱水2h，使其含水量低于0.03％。然后按原料摩尔比—NCO/—OH为2/1，在60℃时，将聚醚N220和异佛尔酮二异氰酸酯依次加入到反应器中，加入为总质量0.005％催化剂二月桂酸二丁基锡，然后升温至70℃，并保持反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体。由于异佛尔酮二异氰酸酯对水比较敏感，整个反应过程需要通氮气保护，以避免空气中水蒸气的影响。
阻燃聚氨酯密封胶的制备方法为：填料在加入前经120℃干燥3h，将异氰酸酯基封端的聚氨酯预聚体、触变剂、水分吸收剂加入到行星搅拌机中，真空下搅拌1h，并加入催化剂三亚乙基二胺、干燥过的填料及其他助剂混合均匀后出料。
燃烧等级分类：
FV-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。
FV-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
FV-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
表1各实施例和对比例产品的性能对比表
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (7)

1.一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，其原料按重量份包括：
2.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述填料选自氢氧化铝、硅灰石、玻璃粉、高岭土中的一种。
3.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述触变剂选自改性纳米二氧化硅空心球、聚酰胺蜡、氢化蓖麻油中的一种。
4.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述阻燃协效剂选自膨胀石墨、三氧化二锑、二甲基丙烷磷酸酯(DMPP)、2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷、聚磷酸铵、磷酸三乙酯(TEP)中的一种或多种。
5.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述水分吸收剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、双烷基噁唑烷、4,4'-双苯并噁唑二苯乙烯中的一种。
6.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述附着力促进剂选自乙烯基三丁酮肟基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷中的一种。
7.如权利要求1所述的阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述抗氧剂选自双(3，5-三级丁基-4-羟基苯基)硫醚、硫代二丙酸双酯、二苯胺、双十八碳醇酯中的一种或多种。
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