CN108676540B - 一种可喷涂可涂刷密封胶及其制备方法 - Google Patents

一种可喷涂可涂刷密封胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种可喷涂可涂刷密封胶及其制备方法。本发明提供的密封胶包含60～120份硅烷改性聚氨酯、20～60份脱芳烃类溶剂油、20～40份增塑剂、1～10份硅烷脱水剂、1～10份硅烷偶联剂、0.1～6份螯合锡催化剂、0.5～10份触变剂、80.5～185份填料、0.1～3份抗紫外剂和0.1～3份光稳定剂，所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。通过上述特定组分的结合，并以特定比例搭配，能够使密封胶达到既可喷涂又可刷涂的效果。

Description

一种可喷涂可涂刷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，特别涉及一种可喷涂可涂刷密封胶及其制备方法。
背景技术
密封胶是具有一定粘结性的密封材料，用来填充构形间隙，以起到密封作用，其通常还具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。随着建筑内饰装潢行业的发展，对密封胶的性能要求也越来越高，目前，许多建筑内饰家具的密封料要求具有可喷涂、可涂刷、环保、可涂饰性等各种性能。
聚氨酯密封胶是密封胶领域中的一类代表，然而，若要使聚氨酯密封胶具有可喷涂性能，需要降低其粘度，通常做法是加入溶剂油，然而，加入溶剂油后又会导致整体密封胶的触变性变差，从而导致密封胶不可涂刷。由于密封胶的粘度、触变性、剪切性等特性均会影响产品的可喷涂性和涂刷性，且这些特性之间也会相互交错影响，难以平衡，因此，可喷涂性和可涂刷性往往难以兼得，使得密封胶的配方设计十分困难。故现有聚氨酯密封胶通常还不能兼具可喷涂性和可涂刷性，业内也通常分为喷涂专用密封胶和涂刷专用密封胶，而无法满足既可喷涂又可涂刷的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可喷涂可涂刷密封胶及其制备方法，本发明提供的密封胶能够达到既可喷涂又可涂刷的效果。
本发明提供了一种可喷涂可涂刷密封胶，包含以下重量份的组分：
Figure BDA0001689597180000011
Figure BDA0001689597180000021
所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。
优选的，所述硅烷改性聚氨酯的粘度为10000～55000mPa.s。
优选的，所述端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1050聚氨酯和/或SPUR-1015聚氨酯；
所述端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1012聚氨酯。
优选的，所述脱芳烃类溶剂油选自D110号溶剂油、D130号溶剂油和RISELLAX409溶剂油中的一种或几种。
优选的，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯。
优选的，所述硅烷脱水剂选自A-171型硅烷脱水剂、VTMO型硅烷脱水剂、乙烯基三甲氧基硅烷脱水剂和氨基硅烷脱水剂中的一种或几种；
所述硅烷偶联剂选自1120型硅烷、1124型硅烷、1146型硅烷、A-1120型硅烷、Z-6020型硅烷、DAMO-T型硅烷和KBM-603型硅烷中的一种或几种。
优选的，所述触变剂为聚酰胺蜡；
所述填料包括碳酸钙和二氧化钛；
所述碳酸钙的含量为80～180份，所述二氧化钛的含量为0.5～5份。
优选的，所述螯合锡催化剂选自U-220型催化剂、U303型催化剂和TIB226型催化剂中的一种或几种。
本发明提供了一种上述技术方案所述的可喷涂可涂刷密封胶的制备方法，包括以下步骤：
a)将硅烷改性聚氨酯、脱芳烃类溶剂油、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂和光稳定剂混合、加热，得到混合料；
b)将所述混合料依次与硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂混合，得到可喷涂可涂刷密封胶。
优选的，所述步骤a)中加热的温度为90～120℃，时间为0.5～3h。
本发明提供的密封胶包含60～120份硅烷改性聚氨酯、20～60份脱芳烃类溶剂油、20～40份增塑剂、1～10份硅烷脱水剂、1～10份硅烷偶联剂、0.1～6份螯合锡催化剂、0.5～10份触变剂、80.5～185份填料、0.1～3份抗紫外剂和0.1～3份光稳定剂，所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。通过上述特定组分的结合，并以特定比例搭配，能够使密封胶达到既可喷涂又可刷涂的效果。
具体实施方式
本发明提供了一种可喷涂可涂刷密封胶，包含以下重量份的组分：
Figure BDA0001689597180000031
所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。
本发明提供的密封胶由上述特定组分以一定比例配制而成，通过聚氨酯、脱芳烃类溶剂油及其它组分的协同作用，使所得密封胶能够满足即可喷涂又可刷涂的需求，拓展了密封胶的应用。
本发明提供的密封胶包括硅烷改性聚氨酯。本发明中，所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。优选的，所述硅烷改性聚氨酯的粘度为10000～55000mPa.s；采用所述粘度范围内的硅烷改性聚氨酯能够明显改善聚氨酯与其它组分的结合性，平衡本发明组分体系的胶体特性，有利于提升密封胶产品的喷涂刷涂性能。更优选的，所述端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1050聚氨酯和/或SPUR-1015聚氨酯；所述端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1012聚氨酯。本发明对所述硅烷改性聚氨酯的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，如可由迈图高新材料集团提供。
本发明中，所述硅烷改性聚氨酯的含量为60～120质量份，优选为90～110质量份。
本发明提供的密封胶还包括脱芳烃类溶剂油。本发明中，所述脱芳烃类溶剂油优选为D110号溶剂油、D130号溶剂油和RISELLAX409溶剂油中的一种或几种；采用所述型号的溶剂油能够与本发明体系中的聚氨酯较好的发挥协同作用，并与其它组分较好的配合，平衡密封胶特性，使密封胶满足即可喷涂又可刷涂的需求。本发明对所述硅烷改性聚氨酯的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，如D110号溶剂油、D130号溶剂油可由埃克森美孚公司提供，RISELLA X 409溶剂油可由壳牌公司提供。
本发明中，所述脱芳烃类溶剂油的含量为20～60质量份，优选为25～35质量份。
本发明提供的密封胶还包括增塑剂。本发明中，所述增塑剂优选为邻苯二甲酸二异癸酯(即DIDP)。本发明中，所述增塑剂的含量为20～40质量份，优选为25～35质量份。
本发明提供的密封胶还包括硅烷脱水剂。本发明中，所述硅烷脱水剂优选为A-171型硅烷脱水剂、VTMO型硅烷脱水剂、乙烯基三甲氧基硅烷脱水剂和氨基硅烷脱水剂中的一种或几种。本发明对所述硅烷脱水剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，如A-171型硅烷脱水剂可由迈图公司或美国联碳公司提供，VTMO型硅烷脱水剂可由赢创德固赛公司提供。本发明中，所述硅烷脱水剂的含量为1～10质量份。
本发明提供的密封胶还包括硅烷偶联剂。本发明中，所述硅烷偶联剂优选为1120型硅烷、1124型硅烷、1146型硅烷、A-1120型硅烷、Z-6020型硅烷、DAMO-T型硅烷和KBM-603型硅烷中的一种或几种；采用所述硅烷偶联剂与本发明中其它组分结合，有利于改善密封胶的粘合性，提高对基材的粘结效果，还能够提高密封胶的干态和湿态抗张强度及模量，抗弯强度及压缩强度，尤其是密封制品的湿态电气性能。本发明对所述硅烷偶联剂的来源没有特殊限制，为一般市售品或按照本领域常规制备方式获得即可，如DAMO-T型硅烷可由赢创德固赛公司提供，A-1120型硅烷可由美国联碳公司提供，Z-6020型硅烷可由美国道康宁公司提供，KBM-603型硅烷可由日本信越公司提供。本发明中，所述硅烷偶联剂的含量为1～10质量份。
本发明提供的密封胶还包括螯合锡催化剂。在一些实施例中，所述螯合锡催化剂为U-220型催化剂、U303型催化剂和TIB 226型催化剂中的一种或几种。本发明对所述螯合锡催化剂的来源没有特殊限制，为一般市售品即可，如U-220型催化剂和U303型催化剂可由日本日东化成公司提供，TIB 226型催化剂可由德国TIB公司提供。本发明中，所述螯合锡催化剂的含量为0.1～6质量份。
本发明提供的密封胶还包括触变剂。本发明中，所述触变剂优选为聚酰胺蜡，更优选为CARY VALLEYSL型聚酰胺蜡。本发明中，所述触变剂的含量为0.5～10质量份，更优选为1～4质量份。
本发明提供的密封胶还包括填料，所述填料的含量为80.5～185质量份。本发明中，所述填料优选包括碳酸钙和二氧化钛。本发明的体系中引入碳酸钙，能够对胶体起到掺和作用，同时能够调节本发明胶体的触变性并增强胶体；本发明中，所述碳酸钙可为表面未处理的碳酸钙，也可为经表面处理后的碳酸钙。本发明中，所述碳酸钙的粒径优选不超过120nm。本发明中，所述碳酸钙的含量优选为80～180质量份，更优选为90～150质量份。本发明的体系中引入二氧化钛有利于提高胶体的耐受性。本发明中，所述二氧化钛的含量优选为0.5～5质量份。
本发明提供的密封胶还包括抗紫外剂。本发明对所述抗紫外剂的种类没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的抗紫外剂即可。在一些实施例中，所述抗紫外剂选自UV326、UV328、UV329、UV234、UV360、UV1577FF和UV1600中的一种或几种。本发明中，所述抗紫外剂的含量为0.1～3质量份。
本发明提供的密封胶还包括光稳定剂。本发明对所述光稳定剂的种类没有特殊限制，为本领域技术人员熟知的光稳定剂即可。在一些实施例中，所述光稳定剂为光稳定剂292、光稳定剂770、光稳定剂765、光稳定剂622、光稳定剂765和光稳定剂5050H中的一种或几种。本发明中，所述光稳定剂的含量为0.1～3质量份。
本发明提供的密封胶包含60～120份硅烷改性聚氨酯、20～60份脱芳烃类溶剂油、20～40份增塑剂、1～10份硅烷脱水剂、1～10份硅烷偶联剂、0.1～6份螯合锡催化剂、0.5～10份触变剂、80.5～185份填料、0.1～3份抗紫外剂和0.1～3份光稳定剂，所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种。通过上述特定组分的结合，并以特定比例搭配，能够使密封胶达到既可喷涂又可刷涂的效果。
本发明还提供了一种上述技术方案中所述的可喷涂可涂刷密封胶的制备方法，包括以下步骤：
a)将硅烷改性聚氨酯、脱芳烃类溶剂油、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂和光稳定剂混合、加热，得到混合料；
b)将所述混合料依次与硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂混合，得到可喷涂可涂刷密封胶。
其中，所述硅烷改性聚氨酯、脱芳烃类溶剂油、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂、光稳定剂、硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂的种类、用量及来源均与上述技术方案中所述一致，在此不再赘述。
按照本发明，先将硅烷改性聚氨酯、脱芳烃类溶剂油、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂和光稳定剂混合、加热，得到混合料。
本发明中，所述混合的方式没有特殊限制，能够将各组分混合均匀即可，如通过搅拌机搅拌。所述搅拌优选为高速搅拌，搅拌速度优选为200～300rpm，搅拌时间优选为30～60min。所述搅拌优选在抽真空条件下进行。
本发明中，所述加热的温度优选为90～120℃，更优选为95～110℃，加热的时间优选为0.5～3h，更优选为1～2h。在所述加热后，得到混合料。
本发明中，得到混合料后，将所述混合料依次与硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂混合，得到可喷涂可涂刷密封胶。
本发明中，在将混合料与剩余组分混合前，优选先对混合料降温。本发明中，优选降温至30～45℃。
本发明中，所述混合的方式没有特殊限制，能够将各组分混合均匀即可，如通过搅拌机搅拌。所述搅拌优选为低速搅拌，搅拌速度优选为50～100rpm，搅拌时间优选为30～60min。
本发明中，在混合时，依次与硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂混合，每加入一种组分，优选先混合均匀，再加入下一组分；在一些实施例中，加入硅烷脱水剂后，先低速搅拌均匀后，再加入硅烷偶联剂，再低速搅拌均匀后，再加入螯合锡催化剂，最后再低速搅拌使所有组分混合均匀。
本发明中，在将所有组分混合均匀后，出料分装之前，优选还进行真空分散。本发明对所述真空分散的方式和条件没有特殊限制，按照本领域包装前的常规真空分散处理方式即可。
本发明提供的制备方法简单易行，将各组分简单混合即可，操作简单，条件温和，便于规模化生产应用。
为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
实施例1
原料：硅烷改性聚氨酯SPUR-1050(粘度35000mPa.s)100份，邻苯二甲酸二异癸酯30份，碳酸钙144份，二氧化钛2份，脱芳烃类溶剂油D110 30份，CARY VALLEYSL聚酰胺蜡2份，抗紫外剂UV326 1份，光稳定剂292 1份，A-171型硅烷脱水剂4份，硅烷偶联剂1120 3.5份，螯合锡催化剂U-220 2.5份。
制备：将硅烷改性聚氨酯、邻苯二甲酸二异癸酯、脱芳烃类溶剂油、碳酸钙、二氧化钛、聚酰胺蜡、抗紫外剂和光稳定剂放入双行星搅拌机，抽真空高速(250rpm)搅拌60分钟后，加热至110℃，并在此温度下继续高速(250rpm)搅拌120分钟进行脱水，之后降温至45℃，得到混合料。随后加入A-171型硅烷脱水剂，缓慢搅拌(75rpm)20分钟后，加入硅烷偶联剂，继续缓慢搅拌(75rpm)25分钟，再加入螯合锡催化剂，缓慢搅拌(75rpm)25分钟后，真空分散处理并出料分装，得到密封胶产品。
实施例2
原料：硅烷改性聚氨酯SPUR-1012(粘度50000mPa.s)110份，邻苯二甲酸二异癸酯35份，碳酸钙150份，二氧化钛3份，脱芳烃类溶剂油D130 35份，CARY VALLEYSL聚酰胺蜡3份，抗紫外剂UV360 2份，光稳定剂765 2份，VTMO型硅烷脱水剂8份，硅烷偶联剂Z-6020 7份，螯合锡催化剂U303 5份。
制备：将硅烷改性聚氨酯、邻苯二甲酸二异癸酯、脱芳烃类溶剂油、碳酸钙、二氧化钛、聚酰胺蜡、抗紫外剂和光稳定剂放入双行星搅拌机，抽真空高速(250rpm)搅拌60分钟后，加热至110℃，并在此温度下继续高速(250rpm)搅拌120分钟进行脱水，之后降温至45℃，得到混合料。随后加入A-171型硅烷脱水剂，缓慢搅拌(75rpm)20分钟后，加入硅烷偶联剂，继续缓慢搅拌(75rpm)25分钟，再加入螯合锡催化剂，缓慢搅拌(75rpm)25分钟后，真空分散处理并出料分装，得到密封胶产品。
实施例3
原料：硅烷改性聚氨酯SPUR-1015(粘度50000mPa.s)90份，邻苯二甲酸二异癸酯25份，碳酸钙120份，二氧化钛1份，脱芳烃类溶剂油RISELLA X 409 25份，CARY VALLEYSL聚酰胺蜡1份，抗紫外剂UV1577FF 1份，光稳定剂5050H 1份，A-171型硅烷脱水剂3份，硅烷偶联剂KBM-603 2份，螯合锡催化剂TIB 226 1份。
制备：将硅烷改性聚氨酯、邻苯二甲酸二异癸酯、脱芳烃类溶剂油、碳酸钙、二氧化钛、聚酰胺蜡、抗紫外剂和光稳定剂放入双行星搅拌机，抽真空高速(250rpm)搅拌60分钟后，加热至110℃，并在此温度下继续高速(250rpm)搅拌120分钟进行脱水，之后降温至45℃，得到混合料。随后加入A-171型硅烷脱水剂，缓慢搅拌(75rpm)20分钟后，加入硅烷偶联剂，继续缓慢搅拌(75rpm)25分钟，再加入螯合锡催化剂，缓慢搅拌(75rpm)25分钟后，真空分散处理并出料分装，得到密封胶产品。
实施例4
对实施例1～3所得密封胶产品进行性能测试，结果参见表1，表1为实施例1～3所得密封胶的性能测试结果。
表1实施例1～3所得密封胶的性能测试结果
恒定剪切粘度，mPa.s 触变性/可涂刷性 喷涂性
实施例1 40000 无拉丝，可刷涂 好
实施例2 45000 无拉丝，可刷涂 好
实施例3 50000 无拉丝，可刷涂 好
注：表1中，“恒定剪切粘度”的测试按照国标GB-T2784-1995执行；触变性的测试按照国标GB-13477-2002执行，“无拉丝”表示具有可涂刷性，“有拉丝”表示不可涂刷；喷涂性中，粘度在50000mPa.s以下为“好”，在高于50000mPa.s低于200000mPa.s下为“一般”，在高于200000mPa.s低于350000Pa.s下为“差”，在350000mPa.s以上为“不可喷涂”。
由以上测试结果可知，本发明提供的密封胶同时具有较好的可涂刷性和可喷涂性。
对比例1～3
对比例1：按照实施例1的制备过程进行，不同的是，将原料中的硅烷改性聚氨酯替换为粘度为7000mPa.s的硅烷改性聚氨酯SPUR-15987，将脱芳烃类溶剂油替换为D30号溶剂油。
对比例2：按照实施例2的制备过程进行，不同的是，将原料中硅烷改性聚氨酯的用量调为50份，脱芳烃类溶剂油的用量调为5份。
对比例3：按照实施例3的制备过程进行，不同的是，将原料中硅烷改性聚氨酯的用量调为200份，脱芳烃类溶剂油的用量调为100份，增塑剂的用量调为5份，螯合锡催化剂的用量调为10份，聚酰胺蜡的用量调为0.1份。
按照实施例1的测试方法对对比例1～3所得密封胶产品进行性能测试，结果参见表2，表2为对比例1～3所得密封胶的性能测试结果。
表2对比例1～3所得密封胶的性能测试结果
恒定剪切粘度，mPa.s 触变性/可涂刷性 喷涂性
对比例1 130000 有拉丝，不可刷涂 一般
对比例2 310000 有拉丝，不可刷涂 差
对比例3 150000 有拉丝，不可刷涂 一般
由表2测试结果可知，将本发明体系中的聚氨酯、脱芳烃类溶剂油替换为与本发明类似的其它同类成分时，或者将体系中各组分含量调整至本发明体系的特定用量之外时，均会严重破坏密封胶的喷涂和刷涂性能，不能使密封胶同时兼具刷涂和喷涂性能，只有在本发明的体系下才能实现同时获得较好的刷涂性和喷涂性。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种可喷涂可涂刷密封胶，其特征在于，包含以下重量份的组分：
Figure FDA0002443755690000011
所述硅烷改性聚氨酯选自端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯和端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯中的一种或几种；
所述脱芳烃类溶剂油选自D110号溶剂油、D130号溶剂油和RISELLA X 409溶剂油中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述硅烷改性聚氨酯的粘度为10000～55000mPa.s。
3.根据权利要求1或2所述的密封胶，其特征在于，所述端基为三甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1050聚氨酯和/或SPUR-1015聚氨酯；
所述端基为甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氨酯为SPUR-1012聚氨酯。
4.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯。
5.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述硅烷脱水剂选自A-171型硅烷脱水剂、VTMO型硅烷脱水剂、乙烯基三甲氧基硅烷脱水剂和氨基硅烷脱水剂中的一种或几种；
所述硅烷偶联剂选自1120型硅烷、1124型硅烷、1146型硅烷、A-1120型硅烷、Z-6020型硅烷、DAMO-T型硅烷和KBM-603型硅烷中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述触变剂为聚酰胺蜡；
所述填料包括碳酸钙和二氧化钛；
所述碳酸钙的含量为80～180份，所述二氧化钛的含量为0.5～5份。
7.根据权利要求1所述的密封胶，其特征在于，所述螯合锡催化剂选自U-220型催化剂、U303型催化剂和TIB 226型催化剂中的一种或几种。
8.一种权利要求1～7中任一项所述可喷涂可涂刷密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a)将硅烷改性聚氨酯、脱芳烃类溶剂油、增塑剂、填料、触变剂、抗紫外剂和光稳定剂混合、加热，得到混合料；
b)将所述混合料依次与硅烷脱水剂、硅烷偶联剂和螯合锡催化剂混合，得到可喷涂可涂刷密封胶。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤a)中加热的温度为90～120℃，时间为0.5～3h。
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