CN109762504B - 车用聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于化工领域，具体涉及一种车用聚氨酯密封胶及其制备方法。以重量份数计，原料组成如下：聚醚多元醇A 20～80份，聚醚多元醇B 30～60份，MDI 20～55份，交联剂1.0～2.0份，增塑剂20～30份，催化剂0.2～1.0份，偶联剂1～2份，触变剂1.5～3.0份，发泡抑制剂1.0～2.5份。本发明所述的车用聚氨酯密封胶，具有可调节范围宽、适应性强、耐磨、耐油、弹性好，使用寿命长和粘接强度高等优点；本发明所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，简单易实施，对设备要求低，工艺合理。

Description

车用聚氨酯密封胶及其制备方法
技术领域
本发明属于聚氨酯密封胶技术领域，具体的涉及一种车用聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术
密封胶是指填充于各种材料之间兼备粘接和密封两大功能的材料，广泛应用于汽车领域。聚氨酯密封胶、硅酮和聚硫密封胶构成了合成密封胶的三大品种，因聚氨酯密封胶具有性能可调节范围宽、适应性强、耐磨、耐油、低温弹性好，使用寿命长，粘接强度高等优点，已成为目前发展最快的汽车制造业中的高档密封材料。
但是聚氨酯材料耐老化性能差，老化后的密封胶容易出现漏水等现象，不能保证汽车运行的安全性，且聚氨酯在使用过程中，会发生变硬甚至脆化的现象。聚氨酯密封胶与玻璃、铝材等汽车常用无机材料的粘结性较差，因此，亟需开展一种新型的聚氨酯密封胶用于汽车行业。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种车用聚氨酯密封胶。该车用聚氨酯密封胶可调节范围宽、适应性强、耐磨、耐油、弹性好、使用寿命长和粘结强度高；本发明还提供了其制备方法。
本发明所述的车用聚氨酯密封胶，以重量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0001923925280000011
其中：
步骤(1)中所述的聚醚多元醇A为分子量1000-8000的官能度为2的聚氧化丙烯二醇。
步骤(1)中所述的聚醚多元醇B为分子量3000-6000的官能度为3的聚氧化丙烯氧化乙烯三醇。
聚醚多元醇A是二元醇，聚醚多元醇B是三元醇，二元醇和三元醇复配使用，具有以下作用：二元醇增加拉伸强度及伸长率，三元醇增加产品硬度及弹性。
步骤(1)中所述的MDI为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，对称二异氰酸酯使聚氨酯分子结构规整有序，促进聚合物的结晶。
步骤(1)中所述的交联剂为三羟甲基丙烷。不添加交联剂时密封胶强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高密封胶的强度和弹性。
步骤(1)中所述的增塑剂为己二酸二辛脂，己二酸二辛脂是非极性增塑剂，能够提高聚氨酯材料的耐热性能。
步骤(1)中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡，催化剂的使用提高了反应速率，减少了副产物的生成。
步骤(1)中所述的偶联剂为A-1110。偶联剂为A-1110为硅烷偶联剂，氨基和甲氧基分别用来偶联有机高分子和气相二氧化硅，改善气相二氧化硅在聚合物中的润湿性和分散性，增强其粘结性，提高密封胶的机械、耐水、抗老化等性能；而且偶联剂A-1110是优异的粘结促进剂，改善气相二氧化硅的分散性，并提高对玻璃、铝、铁金属的粘合性。
步骤(1)中所述的触变剂为气相二氧化硅。气相二氧化硅由于能形成氢键而提高体系中的中低剪切粘度，从而起到增稠作用。
步骤(1)中所述的发泡抑制剂为分子筛，分子筛为3A(钾A型)、4A(钾A型)或5A(钙A型)中的一种，具有良好的分散性和极快的吸附速度，有效去除物料中不必要的反应水和其他杂质。
本发明所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B投入反应容器，升温至100～120℃抽真空脱水1.5～2.0h，降温至45～55℃后加入计量的MDI，70～80℃合成NCO含量为1～5％的预聚体；
(2)按一定的比例称取增塑剂、交联剂、偶联剂、触变剂、发泡抑制剂和预聚体真空下混合均匀，然后充入氮气，加入催化剂，搅拌均匀后出料得产品。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本发明所述的车用聚氨酯密封胶，具有可调节范围宽、适应性强、耐磨、耐油、弹性好，使用寿命长和粘接强度高等优点。
(2)本发明所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，简单易实施，对设备要求低，工艺合理。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
本实施例1所述的车用聚氨酯密封胶，以重量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0001923925280000031
其中：
聚醚多元醇A为分子量1000-8000的官能度为2的聚氧化丙烯二醇，选用DDL-1000D，德信联邦化学工业有限公司生产。
聚醚多元醇B为分子量3000-6000的官能度为3的聚氧化丙烯氧化乙烯三醇，选用DEP-3600H，德信联邦化学工业有限公司生产。
MDI为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，交联剂为三羟甲基丙烷。
增塑剂为己二酸二辛脂，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
偶联剂为A-1110(生产厂家：美国迈图)。
触变剂为气相二氧化硅。
发泡抑制剂为分子筛，分子筛为3A(钾A型)分子筛。
本实施例1所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B投入反应容器，升温至100℃抽真空脱水1.5h，降温至45℃后加入计量的MDI，70℃合成NCO含量为1％的预聚体；
(2)按一定的比例称取增塑剂、交联剂、偶联剂、触变剂、发泡抑制剂和预聚体真空下混合均匀，然后充入氮气，加入催化剂，搅拌均匀后出料得产品。
实施例2
本实施例2所述的车用聚氨酯密封胶，以重量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0001923925280000032
Figure BDA0001923925280000041
其中：
聚醚多元醇A为分子量1000-8000的官能度为2的聚氧化丙烯二醇，选用DDL-2000D，德信联邦化学工业有限公司生产。
聚醚多元醇B为分子量3000-6000的官能度为3的聚氧化丙烯氧化乙烯三醇，选用DMD-3000，德信联邦化学工业有限公司生产。
MDI为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，交联剂为三羟甲基丙烷。
增塑剂为己二酸二辛脂，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
偶联剂为A-1110(生产厂家：美国迈图)。
触变剂为气相二氧化硅。
发泡抑制剂为分子筛，分子筛为3A(钾A型)分子筛。
本实施例2所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B投入反应容器，升温至110℃抽真空脱水2.0h，降温至55℃后加入计量的MDI，75℃合成NCO含量为3％的预聚体；
(2)按一定的比例称取增塑剂、交联剂、偶联剂、触变剂、发泡抑制剂和预聚体真空下混合均匀，然后充入氮气，加入催化剂，搅拌均匀后出料得产品。
实施例3
本实施例3所述的车用聚氨酯密封胶，以重量份数计，原料组成如下：
Figure BDA0001923925280000042
Figure BDA0001923925280000051
聚醚多元醇A为分子量1000-8000的官能度为2的聚氧化丙烯二醇，选用DDL-8000D，德信联邦化学工业有限公司生产。
聚醚多元醇B为分子量3000-6000的官能度为3的聚氧化丙烯氧化乙烯三醇，选用DEP-330G，德信联邦化学工业有限公司生产。
MDI为4，4’-二苯基甲烷二异氰酸酯，交联剂为三羟甲基丙烷。
增塑剂为己二酸二辛脂，催化剂为二月桂酸二丁基锡。
偶联剂为A-1110(生产厂家：美国迈图)。
触变剂为气相二氧化硅。
发泡抑制剂为分子筛，分子筛为3A(钾A型)分子筛。
本实施例3所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B投入反应容器，升温至120℃抽真空脱水1.5h，降温至50℃后加入计量的MDI，80℃合成NCO含量为5％的预聚体；
(2)按一定的比例称取增塑剂、交联剂、偶联剂、触变剂、发泡抑制剂和预聚体真空下混合均匀，然后充入氮气，加入催化剂，搅拌均匀后出料得产品。
对实施例1-3制备的车用聚氨酯密封胶进行性能测试，结果如表1所述：
表1实施例1-3制备的车用聚氨酯密封胶性能测试结果
硬度/邵A 拉伸强度/MPa 伸长率/％ 撕裂强度/N/mm
实施例1 47 8.7 480 35
实施例2 53 9.8 580 28
实施例3 41 7.3 630 23

Claims (7)

1.一种车用聚氨酯密封胶，其特征在于：以重量份数计，原料组成如下：
Figure FDA0002879913770000011
聚醚多元醇A为分子量1000-8000的官能度为2的聚氧化丙烯二醇；
聚醚多元醇B为分子量3000-6000的官能度为3的聚氧化丙烯氧化乙烯三醇；
偶联剂为A-1110。
2.根据权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶，其特征在于：步骤(1)中所述的交联剂为三羟甲基丙烷。
3.根据权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶，其特征在于：步骤(1)中所述的增塑剂为己二酸二辛脂。
4.根据权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶，其特征在于：步骤(1)中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。
5.根据权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶，其特征在于：步骤(1)中所述的触变剂为气相二氧化硅。
6.根据权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶，其特征在于：步骤(1)中所述的发泡抑制剂为分子筛，分子筛为3A、4A或5A中的一种。
7.一种权利要求1所述的车用聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
(1)将聚醚多元醇A和聚醚多元醇B在100～120℃抽真空脱水1.5～2.0h，降温至45～55℃后加入计量的MDI，70～80℃合成NCO含量为1～5％的预聚体；
(2)按一定的比例称取交联剂、增塑剂、偶联剂、触变剂、发泡抑制剂和预聚体真空下混合均匀，然后充入氮气，加入催化剂，搅拌均匀后出料得产品。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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3-缩水甘油醚氧基丙基三乙氧基硅烷;静心待不悔不弃;《百度百科》;20160122;https://baike.baidu.com/history/3-%E7%BC%A9%E6%B0%B4%E7%94%98%E6%B2%B9%E9%86%9A%E6%B0%A7%E5%9F%BA%E4%B8%99%E5%9F%BA%E4%B8%89%E4%B9%99%E6%B0%A7%E5%9F%BA%E7%A1%85%E7%83%B7/16725010/103728163 *

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