CN109554152B - 一种耐热单组分聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐热单组分聚氨酯密封胶及其制备方法，由以下原料组成：聚醚多元醇，聚酯多元醇，异氰酸酯，增塑剂，除水剂，填料，环氧基改性预聚体，稳定剂，助剂和催化剂；本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶具有优异的耐热性能，在180～190℃下能快速固化，保持1小时不软化、不脆裂，在195℃下固化30分钟然后放置1小时后，拉伸强度可达13MPa以上，剪切强度可达7MPa以上，撕裂强度可达15N/mm以上，硬度在60以上；本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶对金属等基材的粘接性好，可用于多种金属基材的结构粘接。

Description

一种耐热单组分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，具体说是一种耐热单组分聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术
单组分聚氨酯密封胶因其具有良好的物理机械性能、耐候、耐磨和耐油等性能，广泛应用于车辆生产、装配和维修领域，目前国内外95％以上的汽车风挡玻璃的装配均使用单组分聚氨酯粘接密封胶；但是普通的单组分聚氨酯密封胶因主链中的部分基团如缩二脲、氨基甲酸酯基等耐热性差，在高温环境下性能不能长久保持，短期使用时温度不能超过120℃，在144℃以上时便开始分解，主链易出现断裂、降解现象，因此在实际应用中，长期工作温度不易超过80℃，短期使用温度不能超过120℃，温度高于150℃时会发生快速降解甚至整体碳化，限制了单组分聚氨酯密封胶的使用范围。然而，汽车制作过程离不开电泳工艺，需要有短时耐180℃高温的需求，因此，如何提高单组分聚氨酯的耐热性，使其在高温条件下保持优异的性能，成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种耐热单组分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：
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇20～40份，聚酯多元醇5～15份，异氰酸酯5～14份，第一增塑剂14～28份，除水剂0.2～1份，填料15～30份，环氧基改性预聚体5～15份，稳定剂0.05～0.7份，助剂3～10份和第一催化剂0.01～0.4份；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚或聚氧化乙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一增塑剂为环氧大豆油、二丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑、气相白炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅微粉或有机膨润土中的任两种；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种；
所述助剂为氧化钙、氢氧化钙、HardenerVP LS 2959氨基甲酸酯二唑烷固化剂、封闭型双氰胺固化剂中的一种或两种；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉基二乙基醚或三乙胺中的一种或两种；
所述的环氧基改性预聚体以重量份计，由以下原料制备得到：40-60份的端羟基环氧改性聚合物、15-25份的异氰酸酯多聚体、20-35份的第二增塑剂和0.01～0.2份第二催化剂；
所述端羟基环氧改性聚合物为SEPPIC公司生产的SIMALINE IE 2000或SIMALINEIE 2002中的一种或两种；
所述异氰酸酯多聚体为DESMODUR N75MPA/X、DESMODUR N100、TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种；
所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种。
优选的，环氧基改性预聚体按照以下步骤制备得到：以重量份计，将端羟基环氧改性聚合物、异氰酸酯多聚体、第二增塑剂和第二催化剂加入到反应釜中，升温至70～75℃后，在氮气保护条件下反应2～3小时，得到环氧基改性预聚体。
优选的，以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇25～35份，聚酯多元醇8～12份，异氰酸酯8～12份，第一增塑剂15～20份，除水剂0.4～0.8份，填料18～25份，环氧基改性预聚体8～12份，稳定剂0.2～0.6份，助剂5～8份和第一催化剂0.1～0.3份。
优选的，聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇。
优选的，所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯按照质量比1：1混合得到。
优选的，填料为炭黑和滑石粉按照质量比1：1混合得到。
优选的，稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
优选的，第一催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡按照质量比1：2混合得到。
优选的，第一增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和烷基磺酸苯酯按照质量比1：1混合得到，助剂为氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照质量比1：2混合得到；
本发明还包括一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①以重量份计，将聚醚多元醇20～40份和聚酯多元醇5～15份加入到反应釜中，升温至115～125℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水0.5～1小时，降温至55～65℃，加入异氰酸酯5～14份，升温至75～85℃，并在氮气保护的条件下反应3～5小时，得到聚氨酯预聚物；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚或聚氧化乙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇或聚碳酸酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
②以重量份计，将40-60份的端羟基环氧改性聚合物、15-25份的异氰酸酯多聚体、20-35份的第二增塑剂和0.01～0.2份第二催化剂加入到反应釜中，升温至70～75℃后，在氮气保护条件下反应2～3小时，得到环氧基改性预聚体；
所述端羟基环氧改性聚合物为SEPPIC公司生产的SIMALINE IE 2000或SIMALINEIE 2002中的一种或两种；
所述异氰酸酯多聚体为DESMODUR N75MPA/X、DESMODUR N100、TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种；
所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂14～28份，除水剂0.2～1份，填料15～30份和步骤②所得环氧基改性预聚体5～15份加入搅拌机中，升温至55～65℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌20～30分钟，降温至35～45℃，继续搅拌20～30分钟，加入稳定剂0.05～0.7份，助剂3～10份和第一催化剂0.01～0.4份，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶；
所述第一增塑剂为环氧大豆油、二丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑、气相白炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅微粉或有机膨润土中的任两种；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种；
所述助剂为氧化钙、氢氧化钙、聚异氰酸酯潜伏型固化剂、封闭型双氰胺固化剂中的一种或两种；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉基二乙基醚或三乙胺中的一种或两种。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶通过环氧基改性预聚体改善聚氨酯预聚体的链结构，环氧基改性预聚体和聚氨酯预聚体能够适度交联，形成互穿网络结构，提高聚氨酯密封胶的耐热性能，另一方面，由于环氧基改性预聚体中含有环氧基在聚氨酯预聚体主链上嵌段上刚性较大的脂环结构和其他刚性结构，从而提高单组分聚氨酯密封胶的硬度，耐热性和韧性；
本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶具有优异的耐热性能，在180～190℃下能快速固化，保持1小时不软化、不脆裂，在190℃下放置1小时后，拉伸强度可达13MPa以上，剪切强度可达7MPa以上，撕裂强度可达15N/mm以上，硬度在60以上；本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶对金属等基材的粘接性好，在免底涂的情况下可用于多种金属基材的结构粘接。
具体实施方式
以下结合具体实施例来对本发明作进一步的描述。Hardener VP LS2959氨基甲酸酯二唑烷固化剂是指噁唑烷类除水剂HardenerVPLS 2959；封闭型双氰胺固化剂是指潜伏性双氰胺类固化剂。
实施例1
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，由以下原料组成：聚醚多元醇20kg，聚酯多元醇5kg，异氰酸酯5kg，第一增塑剂14kg，除水剂0.2kg，填料15kg，环氧基改性预聚体5kg，稳定剂0.05kg，助剂3kg和第一催化剂0.01kg；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯；
所述第一增塑剂为环氧大豆油；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑和轻质碳酸钙按照2：1的质量比混合得到；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑；
所述助剂为氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照质量比1：2混合得到；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡；
所述环氧基改性预聚体为40份的端羟基环氧改性聚合物SIMALINE IE 2000、15份的N-100、20份的邻苯二甲酸二异癸酯和0.01份二月桂酸二丁基锡制备得到的环氧基改性聚氨酯预聚体。
实施例2
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，由以下原料组成：聚醚多元醇40kg，聚酯多元醇15kg，异氰酸酯14kg，第一增塑剂28kg，除水剂1kg，填料30kg，环氧基改性预聚体15kg，稳定剂0.7kg，助剂10kg和第一催化剂0.4kg；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化乙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚碳酸酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯按照质量比5：1混合得到；
所述第一增塑剂为烷基磺酸苯酯；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑和硅微粉按照质量比1：1混合得到；
所述稳定剂为2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚；
所述助剂为氢氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照质量比1：2混合得到；
所述第一催化剂为二醋酸二丁基锡；
所述环氧基改性预聚体为60份的SIMALINE IE 2002、25份的TDI三聚体、35份的邻苯二甲酸二异壬酯和0.2份二氯化二丁基锡合成的环氧基改性聚氨酯预聚体。
实施例3
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，由以下原料组成：聚醚多元醇25kg，聚酯多元醇8kg，异氰酸酯8kg，第一增塑剂15kg，除水剂0.4kg，填料18kg，环氧基改性预聚体8kg，稳定剂0.2kg，助剂5kg和第一催化剂0.1kg；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和异佛尔酮二异氰酸酯按照3：1的重量比混合得到；
所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯和烷基磺酸苯酯按照1：4的重量比混合得到；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑和滑石粉按照1：1的重量比混合得到；
所述稳定剂为2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑和双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯按照1：1的重量比混合得到；
所述助剂为氧化钙和Hardener VP LS 2959氨基甲酸酯二唑烷固化剂按照质量比3：1混合得到；
所述第一催化剂为二氯化二丁基锡和双吗啉基二乙基醚按照1：1的重量比混合得到；
所述环氧基改性预聚体为25份的SIMALINE IE 2000、25份SIMALINE IE 2002、22份的IPDI三聚体、24份的烷基磺酸苯酯和0.05份二醋酸二丁基锡合成的环氧基改性聚氨酯预聚体。
实施例4
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，由以下原料组成：聚醚多元醇35kg，聚酯多元醇12kg，异氰酸酯12kg，第一增塑剂20kg，除水剂0.8kg，填料25kg，环氧基改性预聚体12kg，稳定剂0.6kg，助剂8kg和第一催化剂0.3kg；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化乙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚碳酸酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯二异氰酸酯按照重量比3：1混合得到；
所述第一增塑剂为环氧大豆油和邻苯二甲酸二异壬酯按照1：4的重量比混合得到；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑和有机膨润土按照3：1的重量比混合得到；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑和2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚按照1：2的重量比混合得到；
所述助剂为氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照1：3的重量比混合得到；
所述第一催化剂为二醋酸二丁基锡和三乙胺按照1：2的重量比混合得到；
所述环氧基改性预聚体为20份的SIMALINE IE 2000、25份的SIMALINE IE 2002、18份的HDI三聚体、24份的邻苯二甲酸二辛酯、0.05份辛酸亚锡和0.05份二醋酸二丁基锡合成的环氧基改性聚氨酯预聚体。
实施例5
一种耐热单组分聚氨酯密封胶，由以下原料组成：聚醚多元醇30kg，聚酯多元醇10kg，异氰酸酯10kg，第一增塑剂18kg，除水剂0.6kg，填料20kg，环氧基改性预聚体10kg，稳定剂0.5kg，助剂6kg和第一催化剂0.2kg；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯按照质量比5：1混合得到；
所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和烷基磺酸苯酯按照质量比1：1混合得到；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑和滑石粉按照质量比1：1混合得到；
所述稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮；
所述助剂为氢氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照1：2的重量比混合得到；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡按照质量比1：2混合得到。
所述环氧基改性预聚体为50份的SIMALINE IE 2002、20份的DESMODURN75MPA/X、30份的邻苯二甲酸丁基苄酯和0.15份二氯化二丁基锡合成的环氧基改性聚氨酯预聚体。
实施例6
实施例1的一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将聚醚多元醇20kg和聚酯多元醇5kg加入到反应釜中，升温至115℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水0.5小时，降温至55℃，加入异氰酸酯5kg，升温至75℃，并在氮气保护的条件下反应3小时，得到聚氨酯预聚物；
②将4kg的端羟基环氧改性聚合物SIMALINE IE 2000、1.5kg的N-100、2kg的邻苯二甲酸二异癸酯和0.001kg二月桂酸二丁基锡加入到反应釜中，升温至70℃后，在氮气保护条件下反应2小时，得到环氧基改性预聚体；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂14kg，除水剂0.2kg，填料15kg和步骤②所得环氧基改性预聚体5kg加入搅拌机中，升温至55℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌20分钟，降温至35℃，继续搅拌20分钟，加入稳定剂0.05kg，助剂3kg和第一催化剂0.01kg，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶。
实施例7
实施例2的一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将聚醚多元醇40kg和聚酯多元醇15kg加入到反应釜中，升温至125℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水1小时，降温至65℃，加入异氰酸酯14kg，升温至85℃，并在氮气保护的条件下反应5小时，得到聚氨酯预聚物；
②将12kg的SIMALINE IE 2002、5kg的TDI三聚体、7kg的邻苯二甲酸二异壬酯和0.04kg二氯化二丁基锡加入到反应釜中，升温至75℃后，在氮气保护条件下反应3小时，得到环氧基改性预聚体；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂28kg，除水剂1kg，填料30kg和步骤②所得环氧基改性预聚体15kg加入搅拌机中，升温至65℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌30分钟，降温至45℃，继续搅拌30分钟，加入稳定剂0.7kg，助剂10kg和第一催化剂0.4kg，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶。
实施例8
实施例3的一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将聚醚多元醇25kg和聚酯多元醇8kg加入到反应釜中，升温至118℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水40分钟，降温至58℃，加入异氰酸酯8kg，升温至78℃，并在氮气保护的条件下反应3.5小时，得到聚氨酯预聚物；
②将2.5kg的SIMALINE IE 2000、2.5kgSIMALINE IE 2002、2.2kg的IPDI三聚体、2.4kg的烷基磺酸苯酯和0.005kg二醋酸二丁基锡加入到反应釜中，升温至72℃后，在氮气保护条件下反应2.5小时，得到环氧基改性预聚体；
③取步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂15kg，除水剂0.4kg，填料18kg，步骤②所得环氧基改性预聚体8kg加入搅拌机中，升温至58℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌25分钟，降温至38℃，继续搅拌22分钟，加入稳定剂0.2kg，助剂5kg和第一催化剂0.1kg，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶。
实施例9
实施例4的一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将聚醚多元醇35kg和聚酯多元醇12kg加入到反应釜中，升温至122℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水55分钟，降温至62℃，加入异氰酸酯12kg，升温至82℃，并在氮气保护的条件下反应4.5小时，得到聚氨酯预聚物；
②将4kg的SIMALINE IE 2000、5kg的SIMALINE IE 2002、3.6kg的HDI三聚体、4.8kg的邻苯二甲酸二辛酯、0.01kg辛酸亚锡和0.01kg二醋酸二丁基锡加入到反应釜中，升温至74℃后，在氮气保护条件下反应2.2小时，得到环氧基改性预聚体；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂20kg，除水剂0.8kg，填料25kg和步骤②所得环氧基改性预聚体12kg加入搅拌机中，升温至62℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌28分钟，降温至42℃，继续搅拌28分钟，加入稳定剂0.6kg，助剂8kg和第一催化剂0.3kg，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶。
实施例10
实施例5的一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
①将聚醚多元醇30kg和聚酯多元醇10kg加入到反应釜中，升温至120℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水50分钟小时，降温至60℃，加入异氰酸酯10kg，升温至80℃，并在氮气保护的条件下反应4小时，得到聚氨酯预聚物；
②将5kg的SIMALINE IE 2002、2kg的DESMODURN75MPA/X、3kg的邻苯二甲酸丁基苄酯和0.015kg二氯化二丁基锡加入到反应釜中，升温至75℃后，在氮气保护条件下反应2小时，得到环氧基改性预聚体；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂18kg，除水剂0.6kg，填料20kg和步骤②所得环氧基改性预聚体10kg加入搅拌机中，升温至60℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌25分钟，降温至40℃，继续搅拌25分钟，加入稳定剂0.5kg，助剂6kg和第一催化剂0.2kg，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶。
力学性能检测：
在标准实验室温度下涂胶，制成2毫米厚试片，实验室条件按照GB/T2941-2006执行，取部分鲜胶试片在180℃烘箱内放置1h，拿出后再放于干燥器内降至室温后进行测试，并将剩余试片放置7天后进行测试；
拉伸强度及断裂伸长率按照GB/T 528-2009执行；
剪切强度按照GB/T 7124-2008执行，试片为预先用底涂剂处理过的刚性金属片；
撕裂强度按照GB/T 529-2008执行。
检测结果如表1所示。
表1实施例1～5的耐热单组分聚氨酯密封胶的性能检测结果
Figure BDA0001846810660000131
由表1的数据可以看出，本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶具有优异的耐热性能，在190℃热老化处理30分钟后拉伸强度可达13MPa以上，剪切强度可达7MPa以上，撕裂强度可达15N/mm以上，硬度在60以上，不会出现密封胶软化、脆化的现象，本发明的耐热单组分聚氨酯密封胶对金属等基材的粘接性好，可用于多种金属基材的结构粘接。

Claims (8)

1.一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇20～40份，聚酯多元醇5～15份，异氰酸酯5～14份，第一增塑剂14～28份，除水剂0.2～1份，填料15～30份，环氧基改性预聚体5～15份，稳定剂0.05～0.7份，助剂3～10份和第一催化剂0.01～0.4份；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
所述第一增塑剂为环氧大豆油、二丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑、气相白炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅微粉或有机膨润土中的任两种；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种；
所述助剂为氧化钙、氢氧化钙、HardenerVP LS 2959氨基甲酸酯二唑烷固化剂、封闭型双氰胺固化剂中的一种或两种；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉基二乙基醚或三乙胺中的一种或两种；
所述的环氧基改性预聚体以重量份计，由以下原料制备得到：40-60份的端羟基环氧改性聚合物、15-25份的异氰酸酯多聚体、20-35份的第二增塑剂和0.01～0.2份第二催化剂；
所述的环氧基改性预聚体按照以下步骤制备得到：以重量份计，将端羟基环氧改性聚合物、异氰酸酯多聚体、第二增塑剂和第二催化剂加入到反应釜中，升温至70～75℃后，在氮气保护条件下反应2～3小时，得到环氧基改性预聚体；
所述端羟基环氧改性聚合物为SEPPIC公司生产的SIMALINE IE 2000或SIMALINE IE2002中的一种或两种；
所述异氰酸酯多聚体为DESMODUR N75 MPA/X、DESMODUR N100、TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种；
所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种。
2.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：以重量份计，由以下原料组成：聚醚多元醇25～35份，聚酯多元醇8～12份，异氰酸酯8～12份，第一增塑剂15～20份，除水剂0.4～0.8份，填料18～25份，环氧基改性预聚体8～12份，稳定剂0.2～0.6份，助剂5～8份和第一催化剂0.1～0.3份。
3.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯按照质量比1：1混合得到。
4.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述填料为炭黑和滑石粉按照质量比1：1混合得到。
5.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述稳定剂为2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
6.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡和辛酸亚锡按照质量比1：2混合得到。
7.根据权利要求1所述的一种耐热单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述第一增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯和烷基磺酸苯酯按照质量比1：1混合得到；所述助剂为氧化钙和封闭型双氰胺固化剂按照质量比1：2混合得到。
8.一种耐热单组分聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
①以重量份计，将聚醚多元醇20～40份和聚酯多元醇5～15份加入到反应釜中，升温至115～125℃，在真空度不低于0.096MPa的条件下真空脱水0.5～1小时，降温至55～65℃，加入异氰酸酯5～14份，升温至75～85℃，并在氮气保护的条件下反应3～5小时，得到聚氨酯预聚物；
所述聚醚多元醇为分子量3000～6000的三官能度聚氧化丙烯醚；
所述聚酯多元醇为分子量1000～3000的二官能度聚己内酯多元醇；
所述异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯中的一种或两种；
②以重量份计，将40-60份的端羟基环氧改性聚合物、15-25份的异氰酸酯多聚体、20-35份的第二增塑剂和0.01～0.2份第二催化剂加入到反应釜中，升温至70～75℃后，在氮气保护条件下反应2～3小时，得到环氧基改性预聚体；
所述端羟基环氧改性聚合物为SEPPIC公司生产的SIMALINE IE 2000或SIMALINE IE2002中的一种或两种；
所述异氰酸酯多聚体为DESMODUR N75 MPA/X、DESMODUR N100、TDI三聚体、HDI三聚体、IPDI三聚体中的一种或几种；
所述第二增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的一种或两种；
③将步骤①所得聚氨酯预聚物，第一增塑剂14～28份，除水剂0.2～1份，填料15～30份和步骤②所得环氧基改性预聚体5～15份加入搅拌机中，升温至55～65℃，保持不低于10m/s的剪切速度，真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌20～30分钟，降温至35～45℃，继续搅拌20～30分钟，加入稳定剂0.05～0.7份，助剂3～10份和第一催化剂0.01～0.4份，在真空度不低于0.096MPa的条件下搅拌混合均匀，得到耐热单组分聚氨酯密封胶；
所述第一增塑剂为环氧大豆油、二丙二醇二苯甲酸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁基苄酯或烷基磺酸苯酯中的一种或两种；
所述除水剂为对甲基苯磺酰异氰酸酯；
所述填料为炭黑、气相白炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土、硅微粉或有机膨润土中的任两种；
所述稳定剂为2-(2′-羟基-3′,5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2-羟基-3，5-二丁叔基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-[2,4-双(2,4-二甲苯基)-2-(1,3,5-三嗪基)5-辛氧基苯酚或双(1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基)癸二酸酯中的一种或两种；
所述助剂为氧化钙、氢氧化钙、HardenerVP LS 2959氨基甲酸酯二唑烷固化剂、封闭型双氰胺固化剂中的一种或两种；
所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡、二氯化二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡、双吗啉基二乙基醚或三乙胺中的一种或两种。
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