CN108395863A - 一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用。该密封胶包括以下重量份的组分：100份的硅烷改性聚氧化丙烯聚合物、20～100份的稀释剂、20～100份的碳酸钙、20～100份的炭黑、2～8份的触变剂、1～2份的光稳定剂、1～2份的抗氧剂、1～4份的脱水剂、2～5份的粘附促进剂、1～3份的催化剂。本发明密封胶产品固化后具备高强度，力学性能主要表现为拉伸强度、拉伸剪切强度较高，可良好适应汽车、电梯等构件的结构粘接。

Description

一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用。
背景技术
端硅烷基聚氧化丙烯密封胶是一种新型环保改性硅烷密封胶，继承了硅酮弹性密封胶和聚氨酯弹性密封胶的优点和长处，表现出具有优良的耐候性、耐久性，高的抗形变位移能力，良好的粘接性、涂饰性、环境友善性、低玷污性以及优良作业性能等优点，可应用于多个工业领域。
随着工业新材料、新工艺的不断应用与发展，以及大众对于环保和节能减排要求的日益提高，密封胶企业应更加注重产品的环保性，加大技术研发力度，开发绿色环保型产品，以区别于市场上中低端产品，获得持续稳定的市场竞争优势。由于端硅烷基聚氧化丙烯密封胶的环保性、各方面综合性能的平衡性及优良的工艺操作性能，很多工业装配厂商均对端硅烷基聚氧化丙烯密封胶有着大量需求。
电梯配件的装配原主要采用焊接、铆接等传单组分统工艺，或多或少存在一些缺陷，如裂纹，欠焊，夹渣和气孔等这些缺陷能够成为断裂的起源。现部分厂家采用胶带进行零部件的装配，可解决脆性断裂等问题，但施工不便，易形成凸起，成本较高。很多电梯配件厂家已开始采用胶粘剂进行装配，原采用的双组分丙烯酸类胶粘剂气味大、操作性差、抗震性差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶及其制备方法和应用。
为实现上述目的，本发明所采取的技术方案：一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，包括以下重量份的组分：100份的硅烷改性聚氧化丙烯聚合物、20～100份的稀释剂、20～100份的碳酸钙、20～100份的炭黑、2～8份的触变剂、1～2份的光稳定剂、1～2份的抗氧剂、1～4份的脱水剂、2～5份的粘附促进剂、1～3份的催化剂。
优选地，所述硅烷改性聚氧化丙烯聚合物为二甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、三甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯和二乙氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯中的至少一种。
优选地，所述稀释剂为低官能度聚醚多元醇、0.2～1.0Pa.s粘度的硅烷封端聚氧化丙烯中的至少一种。
优选地，所述触变剂为聚酰胺、气相二氧化硅、蓖麻油、有机膨润土中的至少一种。更优选地，所述触变剂为PAMID D680、Crayvallac SL中的至少一种。
优选地，所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。更优选地，所述光稳定剂为2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑。
优选地，所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、复合抗氧剂中的至少一种。更优选地，所述抗氧剂为2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚、双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚中的至少一种。
优选地，所述脱水剂为含乙烯基团的硅烷；所述粘附促进剂为含有烷氧基团的硅烷；所述催化剂为有机锡类催化剂。更优选地，所述脱水剂为乙烯基三甲氧基硅烷，所述粘附促进剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷的混合物，所述催化剂为双(乙酰丙酮酸)二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、正硅酸四乙酯与二(乙酰基氧基)二丁基锡中的至少一种。
本发明提供了上述所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
(1)将硅烷改性聚氧化丙烯聚合物、稀释剂、碳酸钙、炭黑、触变剂、光稳定剂、抗氧剂于80～120℃、0.085～0.095MPa真空度下混合均匀，并维持以上混合条件；
(2)将步骤(1)得到的混合料的温度降至50℃以下后，加入所述脱水剂、粘附促进剂、催化剂，在惰性气体保护气氛下，混合均匀，得到所述高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶。
优选地，所述步骤(1)中维持以上混合条件的时间为2～6小时。
本发明提供了上述所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶在装配电梯、汽车零部件中的应用。
本发明的有益效果在于：
本发明的密封胶对电梯及汽车装配中的镀锌钢板、不锈钢等金属材料具有较好的粘接性能，强度高、弹性好，制备工艺简单且环保。
具体来说：
(1)本发明稀释剂采用低官能度聚醚多元醇、低粘度硅烷封端聚氧化丙烯，具有反应活性，除具备常规稀释剂的增塑作用外，还可大幅提升产品的交联密度，从而提升强度，包括拉伸强度及粘接强度。
(2)炭黑、碳酸钙、触变剂等填料的配方组合，具备良好补强效果。
(3)该密封胶产品粘接强度大、免底涂剂、体系环保(脱醇固化，不含异氰酸酯)，已应用于电梯配件的安装，包括加强筋、地板、控制板、内部卡扣、装饰面板等，代替某些部件的焊接、铆接等传统工艺，实现相同或不同材料之间的连接，简化生产工序，优化产品结构，产品亦推广至更多的工业领域，包括汽车、电力机车行业。
附图说明
图1为本发明高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶应用于电梯加强筋的装配，替代原点焊工艺的图片；
图2为本发明高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶应用于电梯地板的装配，替代原水泥砂浆的图片。
具体实施方式
实施例1
本发明所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将100重量份的二甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、20重量份的低官能度聚醚多元醇、100重量份碳酸钙、20重量份的炭黑、5重量份PAMID D680、1重量份2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、1重量份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚于120℃、0.085MPa真空度下混合均匀，并维持以上混合条件2小时；
(2)将步骤(1)得到的混合料的温度降至50℃以下后，加入4重量份乙烯基三甲氧基硅烷、2重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1重量份正硅酸四乙酯与二(乙酰基氧基)二丁基锡的反应产物，在惰性气体氮气保护气氛下，混合均匀；
(3)物料出釜，经检验、按规格密封包装制得一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶成品。
实施例2
本发明所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将100重量份的二乙氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、100重量份的0.2Pa.s粘度的硅烷封端聚氧化丙烯、20重量份的碳酸钙、100重量份的炭黑、8重量份Crayvallac SL、2重量份2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、1.5重量份双(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)硫醚于80℃、0.095MPa真空度下混合均匀，并维持以上混合条件6小时；
(2)将步骤(1)得到的混合料的温度降至50℃以下后，加入1重量份乙烯基三乙氧基硅烷、2重量份γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3重量份二月桂酸二丁基锡，在惰性气体氮气保护气氛下，混合均匀；
(3)物料出釜，经检验、按规格密封包装制得一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶成品。
实施例3
本发明所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法的一种实施例，包括以下步骤：
(1)将50重量份的二甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、50重量份的三甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、60重量份的1.0Pa.s粘度的硅烷封端聚氧化丙烯、60重量份的碳酸钙、60重量份的炭黑、2重量份Crayvallac SL、1.5重量份2-(2-羟基-3,5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2重量份2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚于100℃、0.090MPa真空度下混合均匀，并维持以上混合条件4小时；
(2)将步骤(1)得到的混合料的温度降至50℃以下后，加入2重量份乙烯基三甲氧基硅烷、1重量份N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、1重量份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2重量份双(乙酰丙酮酸)二丁基锡，在惰性气体氮气保护气氛下，混合均匀；
(3)物料出釜，经检验、按规格密封包装制得一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶成品。
对比例产品成分组成：100份的二甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、50份的邻苯二甲酸二葵酯、180份的碳酸钙、10份的炭黑、2份的聚酰胺、2份的乙烯基三甲氧基硅烷、2份的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、2份的双(乙酰丙酮酸)二丁基锡。
效果检测：
将实施例1～3及对比实施例制备得到的硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，通过表1所示的方法进行检测，得到如表2所示的检测结果：
表1密封胶性能测试方法
表2改性硅烷类密封胶的性能对比数据表
从表2可知，实施例1～3制备得到的硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，具备较高的本体强度及粘接强度。另外，触变性好、表干时间短、固化速度快、拉断伸长率高，性能明显优于市售同类产品(1921密封胶)和对比例。其在电梯的应用示例如图1及图2所示。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：包括以下重量份的组分：100份的硅烷改性聚氧化丙烯聚合物、20～100份的稀释剂、20～100份的碳酸钙、20～100份的炭黑、2～8份的触变剂、1～2份的光稳定剂、1～2份的抗氧剂、1～4份的脱水剂、2～5份的粘附促进剂、1～3份的催化剂。
2.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述硅烷改性聚氧化丙烯聚合物为二甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯、三甲氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯和二乙氧基甲硅烷封端聚氧化丙烯中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述稀释剂为低官能度聚醚多元醇、0.2～1.0Pa.s粘度的硅烷封端聚氧化丙烯中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述触变剂为聚酰胺、气相二氧化硅、蓖麻油、有机膨润土中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述光稳定剂为二苯甲酮类、苯并三唑类、水杨酸酯类、三嗪类、取代丙烯腈类、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述抗氧剂为受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧剂、硫代酯类抗氧剂、复合抗氧剂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶，其特征在于：所述脱水剂为含乙烯基团的硅烷；所述的粘附促进剂为含有烷氧基团的硅烷；所述催化剂为有机锡类催化剂。
8.如权利要求1所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将硅烷改性聚氧化丙烯聚合物、稀释剂、碳酸钙、炭黑、触变剂、光稳定剂、抗氧剂于80～120℃、0.085～0.095MPa真空度下混合均匀，并维持以上混合条件；
(2)将步骤(1)得到的混合料的温度降至50℃以下后，加入所述脱水剂、粘附促进剂、催化剂，在惰性气体保护气氛下，混合均匀，得到所述高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶。
9.如权利要求8所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中维持以上混合条件的时间为2～6小时。
10.如权利要求1-7任一所述的高强度硅烷改性聚氧化丙烯密封胶在装配电梯、汽车零部件中的应用。
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