CN107987781B - 聚氨酯密封胶 - Google Patents

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Abstract

本案涉及一种聚氨酯密封胶，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中，A组分配方如下：TDI预聚体20‑30份，NDI预聚体30‑50份，端羟基聚丁二烯20‑30份，聚醚220 60‑90份；增塑剂10‑20份；B组分配方如下：填料30‑50份，扩链剂10‑20份，分散剂1‑3份，热稳定剂2‑5份，光稳定剂0.5‑1份，催化剂0.2‑0.5份，A‑151 1‑3份。本发明中聚醚220和端羟基聚丁二烯组成软段增加密封胶的弹性，通过加入小分子扩链剂和TDI预聚体、NDI预聚体反应生成氨基甲酸酯的低聚物组成硬度，增加初始分解温度，提高聚氨酯密封胶的热稳定性；具有耐水性好，使用寿命长，强度大的优点。

Description

聚氨酯密封胶
技术领域
本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种聚氨酯密封胶。
背景技术
聚氨酯(PU)是现在世界上六大合成材料之一，PU材料及其制品已被广泛应用于国民经济的方方面面。聚氨酯胶黏剂(Polyurethane Adhesive)是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团(-NHCOO-)和/或异氰酸酯基(-NCO)的胶黏剂。它具有优异的性能，且应用领域广泛，其多样性几乎为每一种粘接难题都准备了解决的方法。由聚氨酯制成的密封胶不仅具备了聚氨酯弹性好、耐低温、耐磨、对基材界面黏附性好等优点，同时还具有原料广、配方多样、操作方便的特点。经过近一个世纪的发展，聚氨酯已经和聚硫、硅酮(即有机硅)一起被称为三大密封胶。聚氨酯密封胶对多种材质如混凝土、金属、玻璃有很好的粘接性,耐紫外光、耐低温、耐化学品、性价比高，目前，已被广泛用于建筑工程、交通运输和电子工业。
聚氨酯具有-NCO、-OH和脲基等极性基团，它最突出的特点就是其良好的界面粘附能力和粘接性能，同时伸长率大、弹性好，耐磨、耐候性优良，且具有低温韧性，在自然环境苛刻的条件下具备更长的使用寿命。现有聚氨酯密封胶也有一些缺点，如：贮存稳定性受包装及外界影响较大，耐热性不是很好，耐候性差，极性基团具有亲水性因此耐水性不好等缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本案提供一种聚氨酯密封胶。
为实现上述目的，本案通过以下技术方案实现：
一种聚氨酯密封胶，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中：
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000011
Figure BDA0001497196660000021
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000022
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述填料选自有机改性膨润土、蛭石、活性炭、空心玻璃微球中的一种或几种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述扩链剂选自4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、二丙二醇、氧化乙烯二醇、1,4-丁二醇中的一种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述热稳定剂选自硫醇甲基锡、水杨酸镧中的一种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述光稳定剂二氧化钛、水杨酸苯酯、2,4-二芳基-6-[2-羟基-4-(哌啶氧基羰基甲氧基)苯基]-1,3,5-三嗪中的一种。
优选的是，所述的聚氨酯密封胶，其中，所述催化剂选自辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡和钛酸异丙酯中的一种。
本发明的有益效果是：
(1)聚氨酯的主链是由软段和硬段交替排列构成，聚醚220和端羟基聚丁二烯组成软段增加密封胶的弹性；通过加入小分子扩链剂和TDI预聚体、NDI预聚体反应生成氨基甲酸酯的低聚物组成硬度，增加初始分解温度，提高聚氨酯密封胶的热稳定性；
(2)通过加入水解稳定性较好的端羟基聚丁二烯与TDI预聚体、NDI预聚体聚合，显著改善聚氨酯密封胶的耐水性能；
(3)通过加入光稳定剂提高其耐候性，使用寿命可长达10～15年；
(4)无机填料其在密封胶中起到很好的提高强度的作用，并降低了生产成本；
(5)通过加入A-151来脱除体系中的羟基，提高胶体存贮稳定性。
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。
实施例1
异氰酸酯是制备聚氨酯的基础原料。其中1,5-萘二异氰酸酯(NDI)具有刚性芳香族萘环结构和较高的熔点(127℃)。由它合成的PU具有任何其他各种聚氨酯弹性体无可比拟的性能，诸如极好的动态性能，极高的力学性能，杰出的耐切割，耐磨耐温性等，广泛地应用汽车避震器，叉车承重轮，印染纺织胶辊、胶刮，桥梁建筑缓冲块，娱乐休闲，军工方面等。
甲苯二异氰酸酯(TDI)被广泛应用于高回弹泡沫的生产，将TDI经过部分三聚，获得具有异氰脲酸酯六元环结构的TDI三聚体溶液，该结构具有非常好的热稳定性，其热分解温度为377℃，在聚氨酯材料中引入其结构可有效提高泡沫的阻燃性，以克服常规阻燃方式存在的诸多缺点。
聚醚220,Mn＝2000，作为聚氨酯的软段，具有耐水性好的优点。
A-151是硅烷偶联剂，分子式是CH2＝CHSi(OC2H5)3，主要用于聚乙烯交联，不饱和聚酯、聚乙烯、聚丙烯树脂等玻璃纤维增强塑料的玻纤表面处理，合成特种涂料，粘接剂，电子元器件的表面防潮处理，无机含硅填料的表面处理等；也用于复合玻璃中间层的表面处理；用于乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚乙烯等的交联；用于浸渍处理玻璃纤维及无机含硅填料，还与多种单体共聚、可制成特种涂料；硅烷偶联剂A-151也用作处理特种橡胶填充剂；硅烷偶联剂A-151用于制备电子元器件塑封材料的密封剂；也可以作电子元件的表面防潮处理等。
一种聚氨酯密封胶，其特征在于，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中：
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000041
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000042
A组分合成工艺：将端羟基聚丁二烯、聚醚220和邻苯二甲酸二异壬酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体和NDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将1,4-丁二醇、聚丙烯酸钠加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入空心玻璃微球，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加辛酸亚锡和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
实施例2
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000043
Figure BDA0001497196660000051
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000052
A组分合成工艺：将端羟基聚丁二烯、聚醚220和乙酰柠檬酸三丁酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体和NDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、聚丙烯酸铵加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入活性炭，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加二丁基二月桂酸锡和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
实施例3
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000053
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000054
2,4-二芳基-6-[2-羟基-4-(哌啶氧基羰基甲氧基)苯基]-1,3,5-三嗪 0.8份；
钛酸异丙酯 0.5份；
A-151 3份。
A组分合成工艺：将端羟基聚丁二烯、聚醚220和邻苯二甲酸二丁酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体和NDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将二丙二醇、苯乙烯-马来酸酐共聚物加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入蛭石，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加钛酸异丙酯和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
对比例1
一种聚氨酯密封胶，其特征在于，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中：
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000061
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000062
A组分合成工艺：将端羟基聚丁二烯、聚醚220和邻苯二甲酸二异壬酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将1,4-丁二醇、聚丙烯酸钠加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入空心玻璃微球，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加辛酸亚锡和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
对比例2
一种聚氨酯密封胶，其特征在于，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中：
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000071
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000072
A组分合成工艺：将聚醚220和邻苯二甲酸二异壬酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体和NDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将1,4-丁二醇、聚丙烯酸钠加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入空心玻璃微球，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加辛酸亚锡和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
对比例3
一种聚氨酯密封胶，其特征在于，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中：
A组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000081
B组分配方如下：
Figure BDA0001497196660000082
A组分合成工艺：将端羟基聚丁二烯、聚醚220和邻苯二甲酸二异壬酯加入反应釜中，搅拌升温至110℃后保温抽真空1h，水分小于0.02％后降温至70℃并加入TDI预聚体和NDI预聚体，搅拌升温至70℃保温3h，降温包装。
B组分合成工艺：将1,4-丁二醇、聚丙烯酸钠加入反应釜中，升温至60℃，搅拌0.5h，分批次加入空心玻璃微球，升温至100℃抽真空2h，然后降温至70℃，加辛酸亚锡和剩余助剂，搅拌1h，降温包装。
另外，各试验方法按如下进行。
1)耐水性：进行杯透水性试验。使试验体接触144小时水滴，除去水滴后确认试验体的外观是否有变化。确认没有外观变化的为合格。
2)耐湿热性：进行JAS湿热试验。将试验体固定在水平上，之后向试验体表面低下沸腾水，在使其上放置20分钟加入0.5L的沸腾水的1L容量的铝容器中，之后利用干燥的布摩擦，继续放置24小时。24小时后确认外观有无变化。外观没有变化的为合格。
3)耐候性：用阳光褪色计照射500小时之后，观察有无外观变化，确认无外观变化的为合格。
结果为实施例1、实施例2、实施例3中所有的项目都合格；比较例1耐湿热性不合格，比较例2耐水性不合格，比较例3耐候性不合格。
表1实施例和对比例的储存稳定性
Figure BDA0001497196660000091
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 (5)

1.一种聚氨酯密封胶，其特征在于，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，其中，A组分配方如下：
TDI预聚体 20-30份；
NDI预聚体 30-50份；
端羟基聚丁二烯 20-30份；
聚醚220 60-90份；
增塑剂 10-20份；
B组分配方如下：
填料 30-50份；
扩链剂 10-20份；
分散剂 1-3份；
热稳定剂 2-5份；
二氧化钛 0.5-1份；
催化剂 0.2-0.5份；
A-151 1-3份；
所述增塑剂选自邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯中的一种；
所述扩链剂选自4，4′-双仲丁氨基二苯基甲烷、二丙二醇、1,4-丁二醇中的一种；
其中，二氧化钛为光稳定剂。
2.如权利要求1所述的聚氨酯密封胶，其特征在于，所述填料选自有机改性膨润土、蛭石、活性炭、空心玻璃微球中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的聚氨酯密封胶，其特征在于，所述分散剂选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵、苯乙烯-马来酸酐共聚物中的一种。
4.如权利要求1所述的聚氨酯密封胶，其特征在于，所述热稳定剂选自硫醇甲基锡、水杨酸镧中的一种。
5.如权利要求1所述的聚氨酯密封胶，其特征在于，所述催化剂选自辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡和钛酸异丙酯中的一种。
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