CN109971408B - 一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶及制造方法 - Google Patents

一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶及制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶及制造方法，涉及聚氨酯密封胶领域，按质量份数计，包括：聚氨酯预聚物A、聚氨酯预聚物B、增塑剂、吸水稳定剂、硅烷偶联剂、光稳定剂、填料、炭黑、气相二氧化硅、催化剂。本发明的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，可用于轨道交通(如城规、高铁)玻璃粘接和接缝密封，在耐候性和粘接强度方面均能适应轨道交通车辆长时间高耐候性、高粘接强度、耐湿热性和耐高低温冲击性的要求。

Description

一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶及制造方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯密封胶领域，具体涉及一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶。
背景技术
单组份湿气固化聚氨酯密封胶以其高弹性，抗震能力强，耐化学腐蚀，质量轻等优点越来越广泛的用于汽车制造业车身玻璃的密封。一般单组份聚氨酯胶由于其组份中树脂本身的缺陷，应用超过若干年后出现韧性明显下降，应力和湿热性等导致粘接逐步破坏，使用十几年后就可能出现粘接失效。
目前常规的聚氨酯密封胶耐候性较普通单组份聚氨酯胶得到一定改善，但长时间冷热和酸碱腐蚀后还是容易出现龟裂的现象，导致密封失效的问题。而轨道交通车辆要求使用的年限为30年，特别是高速列车运行的环境千差万别，经常在高温高湿和低温环境来回运行，对玻璃密封粘接胶要求非常高，常规聚氨酯密封胶也难以达到轨道列车运行环境下的耐候性要求。
一种主流的解决方案是仅对玻璃粘接使用聚氨酯胶，对玻璃接缝密封则采用硅烷改性密封胶，由于硅烷改性密封胶固化过程会释放甲醇，导致聚氨酯固化不完全等问题，增加了玻璃粘接强度不足的风险，提高了施工难度；同时硅烷改性密封胶的强度无法达到单组份聚氨酯玻璃胶的力学强度，不能完全替代单组份聚氨酯玻璃胶。普通的单组份玻璃粘接胶耐候性不足，又限制了其作为耐候性密封填缝的功能。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种耐湿热、耐候性优异的聚氨酯粘接密封胶，可用于轨道交通(城规、高铁)玻璃粘接和接缝密封，在耐候性和粘接强度方面均能适应轨道交通车辆长时间高耐候性、高粘接强度、耐湿热性和耐高低温冲击性的要求。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，按质量份数计，包括：聚氨酯预聚物A5～15份、聚氨酯预聚物B 25～35份、增塑剂15～25份、吸水稳定剂0～2份、硅烷偶联剂0.1～0.7份、光稳定剂0.01～1份、填料10～20份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.01～0.2份；
其中，聚氨酯预聚物A是由聚醚多元醇、脂肪族异氰酸酯、催化剂、增塑剂，加入二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡催化剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物；聚氨酯预聚物B为由聚醚多元醇、芳香族异氰酸酯、增塑剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物，所述的芳香族异氰酸酯是4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述增塑剂为烷基磺酸苯酯增塑剂。
在上述技术方案的基础上，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A8～13份、聚氨酯预聚物B 28～34份、增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～1份、硅烷偶联剂0.1～0.5份、光稳定剂0.01～0.5份、填料10～16份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
在上述技术方案的基础上，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A8～10份、聚氨酯预聚物B 30～33份、增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～0.5份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、光稳定剂0.01～0.1份、填料12～15份、炭黑15～18份、气相二氧化硅1～3份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
在上述技术方案的基础上，所述聚氨酯预聚物A是由质量份数70％～90％的聚醚多元醇，10％～20％的脂肪族异氰酸酯，0％～0.05％的催化剂，0％～10％的增塑剂制成含端异氰酸根的化合物；所述聚氨酯预聚物B是由质量分数70％～80％的聚醚多元醇，10％～15％的MDI，5％～10％的增塑剂制成含端异氰酸根的化合物。
在上述技术方案的基础上，所述的光稳定剂包括苯并三唑类、二苯酮类、三嗪类、受阻胺类中的至少一种。
在上述技术方案的基础上，所述炭黑为炉法炭黑、槽法炭黑或乙炔黑，炭黑粒径20-25nm。
在上述技术方案的基础上，所述的聚氨酯预聚物A中的聚醚多元醇为TMN-4000、GSE-2028、GEP-330N、DL-4000D中的至少一种；所述聚氨酯预聚物B中的聚醚多元醇为TMN-4000、GSE-2028、GEP-330N、DL-4000D中的一种。
在上述技术方案的基础上，所述的聚氨酯预聚物A中的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、3-异氰酸甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种。
在上述技术方案的基础上，所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种；所述填料包括碳酸钙、煅烧高岭土、云母粉、滑石粉中的一种；所述气相二氧化硅为疏水性气相二氧化硅；增塑剂为烷基磺酸苯酯增塑剂。
本发明还提供一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶的制备方法，包括以下步骤：
向行星搅拌釜中按照比例加入按质量份计的5-15份聚氨酯预聚物A、25-35份聚氨酯预聚物B、0-2份吸水稳定剂、0.1-0.7份硅烷偶联剂、0.01-1份光稳定剂，搅拌均匀后，加入预先干燥的10-20份填料、1-4份气相二氧化硅、15-20份炭黑，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入0.01～0.2份催化剂抽真空搅拌均匀后出料。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶通过改变聚氨酯胶的配比和增塑剂组份的选择，特别是使用烷基磺酸苯酯增塑剂(mesamoll)取代了现有聚氨酯胶或硅烷改性胶的邻苯增塑剂，显著提高了聚氨酯胶产品的耐候性、抗皂化性和耐迁移析出性，
(2)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶通过脂肪族异氰酸酯预聚物和和芳香族预聚物搭配使用，在保证力学性能的前提下，进一步提高聚氨酯胶的耐候性。
(3)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶使用粒径为20-25nm的炭黑，其粒径低于25nm以下，较传统大粒径炭黑对聚氨酯胶的耐候性有进一步改善，同时其粒径高于20nm，保障了产品的分散成型。
(4)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶中通过加入疏水性气相二氧化硅，提高电阻和疏水性，从而对进一步改善聚氨酯胶的耐湿热性，提高粘接耐久性和可靠性。
(5)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶经过80℃*95％RH放置4h后，2h冷却至-40℃放置4h，2h升温至80℃*95％RH高低温120个周期的冷热循环后，剪切强度保持率大于80％，95％以上内聚破坏，相关粘接耐久性指标优于现有密封用聚氨酯胶。
(6)本发明中的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶按GB/T 14522-2008方法测试，在老化1500h或3000h后仍能弹性保持良好，断裂伸长率保持率大于80％，胶体表面水洗后无明显流黑水现象。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例提供一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A5～15份、聚氨酯预聚物B 25～35份、增塑剂15～25份、吸水稳定剂0～2份、硅烷偶联剂0.1～0.7份、光稳定剂0.01～1份、填料10～20份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.01～0.2份；
其中，聚氨酯预聚物A是由聚醚多元醇、脂肪族异氰酸酯、催化剂、增塑剂，加入二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡催化剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物；聚氨酯预聚物B为由聚醚多元醇、芳香族异氰酸酯、增塑剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物，所述的芳香族异氰酸酯是4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述增塑剂为烷基磺酸苯酯增塑剂。
在一个较佳的实施例中，本发明轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶的组成，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A 8～13份、聚氨酯预聚物B 28～34份、增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～1份、硅烷偶联剂0.1～0.5份、光稳定剂0.01～0.5份、填料10～16份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
本发明轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶的最佳配比，按质量份数计，包括：聚氨酯预聚物A 8～10份、聚氨酯预聚物B 30～33份、增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～0.5份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、光稳定剂0.01～0.1份、填料12～15份、炭黑15～18份、气相二氧化硅1～3份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
其中，聚氨酯预聚物A可由质量份数70％～90％的聚醚多元醇，10％～20％的脂肪族异氰酸酯，0％～0.05％的催化剂，0％～10％的增塑剂制成含端异氰酸根的化合物组成；聚氨酯预聚物B可由质量分数70％～80％的聚醚多元醇，10％～15％的MDI，5％～10％的增塑剂制成含端异氰酸根的化合物组成。
本发明的技术解决方案中所述的吸水稳定剂为甲苯磺酰异氰酸酯。
本发明的技术解决方案中硅烷偶联剂包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷其中的一种。
本发明的技术解决方案中光稳定剂包括苯并三唑类、二苯酮类、三嗪类、受阻胺类中的一种或多种，其中常用的苯并三唑类有Tinuvin213，UV327，UV328，UV320，UV-P，Tinuvin571，常用的二苯酮类有UV-531，常用的三嗪类有UV-1164，常用的受阻胺类有ADEKASTAB LA-52、LA-57、LA-62、LA-67、LA-63、LA-68、LA-77、LA-82、LA-87(日本艾迪科株式会社)，Tinuvin622、Tinuvin770，Chisorb622LD、Sanol LS-765和Sanol LS-292(台湾双键化工股份有限公司)。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯用炭黑为炉法炭黑或槽法炭黑或乙炔黑，炭黑粒径20-25nm。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯预聚物A，其特征在于其中的聚醚多元醇包括：TMN-4000(天津第三石油化工厂，Mn＝4000，官能度为3)、GSE-2028(上海高桥石油化工公司，Mn＝4000，水分≤0.05％，官能度为2)，GEP-330N(上海高桥石油化工公司，Mn＝4800，水分≤0.05％，官能度为3)、DL-4000D(山东蓝星东大化工有限责任公司，Mn＝4000，水分≤0.05％)等。优选其中的二种混合使用。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯预聚物A中的脂肪族异氰酸酯包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI)、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲(HDB)、3-异氰酸甲基-3,5,5-三甲基环己基异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、苯二亚甲基二异氰酸酯(XDI)其中的一种。
本发明的技术解决方案中所述增塑剂为烷基磺酸苯酯类增塑剂(德国朗盛，牌号mesamoll)。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯预聚物A中的催化剂包括二丁基锡二月桂酸酯、辛酸亚锡、二醋酸二丁基锡、2,2-双吗琳基二乙基醚、1,8-二氮杂环十一烯其中的一种。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯预聚物B，其特征在于其中的聚醚多元醇包括：TMN-4000(天津第三石油化工厂，Mn＝4000，官能度为3)、GSE-2028(上海高桥石油化工公司，Mn＝4000，水分≤0.05％，官能度为2)、GEP-330N(上海高桥石油化工公司，Mn＝4800，水分≤0.05％，官能度为3)、DL-4000D(山东蓝星东大化工有限责任公司，Mn＝4000，水分≤0.05％)其中的一种。
本发明的技术解决方案中所述的聚氨酯预聚物B中的芳香族异氰酸酯是4,4-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)。
本发明的技术解决方案中，聚氨酯预聚物A合成的一种具体方式如下：在干燥的三口烧瓶中加入240g的聚醚二元醇DL-4000D，640g的聚醚三元醇GEP-330N在120℃下抽真空脱水0.5～1h，降温至60℃左右，加入120g IPDI和0.01g的二月桂酸二丁基锡，缓慢升温至80℃，在干燥氮气保护下保温反应3h，降温出料，装于密闭容器中备用。
聚氨酯预聚物B的一种具体合成方式如下：聚氨酯预聚物B在干燥的三口烧瓶中加入770g的聚醚三元醇GEP-330N在120℃下抽真空脱水0.5～1h，降温至60℃左右，加入130g的二苯基甲烷二异氰酸酯和100g mesamoll增塑剂，缓慢升温至80℃，在干燥氮气保护下保温反应5h，降温出料，装于密闭容器中备用。
本发明还提供一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶的制备方法，包括以下步骤：
向行星搅拌釜中按照比例加入按质量份计的5-15份聚氨酯预聚物A、25-35份聚氨酯预聚物B、0-2份吸水稳定剂、0.1-0.7份硅烷偶联剂、0.01-1份光稳定剂，搅拌均匀后，加入预先干燥的10-20份填料、1-4份气相二氧化硅、15-20份炭黑，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入0.01～0.2份催化剂抽真空搅拌均匀后出料。在一个优选的实施例中，对其生产和包装单组份聚氨酯密封胶的环境应控制温度≤25℃，相对湿度≤55％RH，必要时需使用空调和除湿机。
在前文所述范围的基础上，提供几个可能的本发明实施例如下，但不仅限于此。
实施例1：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)200g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例2：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)190g、气硅R972(degussa)20g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例3：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、500g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂300g、30g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、20g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土200g、炭黑(粒径25nm)300g、气硅R972(degussa)40g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡2g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例4：
向行星搅拌釜中加入50g聚氨酯预聚物A、250g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂150g、1gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.1g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土100g、炭黑(粒径20nm)150g、气硅R972(degussa)10g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡0.1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例5：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径25nm)190g、气硅R972(degussa)20g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例6：
向行星搅拌釜中加入160g聚氨酯预聚物A、600g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂360g、10g甲苯磺酰异氰酸酯、4gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.2g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土240g、炭黑(粒径20nm)300g、气硅R972(degussa)20g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡0.8g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
实施例7：
向行星搅拌釜中加入200g聚氨酯预聚物A、660g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂480g、8gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、2g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土300g、炭黑(粒径25nm)360g、气硅R972(degussa)60g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡4g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
为了验证本发明聚氨酯胶的各项性能，通过改变或减少本发明聚氨酯胶组份的形式，制作对比例产品，各对比例聚氨酯产品的制作方案如下：
对比例1：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径28nm)200g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
对比例2：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)200g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
对比例3：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径28nm)200g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
对比例4：
向行星搅拌釜中加入420g聚氨酯预聚物B、mesamoll增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)190g、气硅R972(degussa)20g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
对比例5：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、DIDP增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)190g、气硅R972(degussa)20g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
对比例6：
向行星搅拌釜中加入100g聚氨酯预聚物A、320g聚氨酯预聚物B、DIDP增塑剂230g、8g甲苯磺酰异氰酸酯、3gγ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3g光稳定剂LA-62，搅拌均匀后，加入预先干燥的煅烧高岭土130g、炭黑(粒径22nm)200g，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入二月桂酸二丁基锡1g抽真空搅拌均匀后，出料，灌装在密闭容器中以备用。
性能测试：
对实施例1-7，对比例1-6制得的单组份聚氨酯密封胶产品，分别挤出适量单组份聚氨酯密封胶在聚四氟乙烯板上，用抹灰刀刮成厚度为2mm的胶层，勿使胶内存有气泡，在标准环境下放置7天后，测试各项性能。
抗拉强度、断裂伸长率：按GB/T 528-2009进行，采用1型裁刀裁出试片，拉伸速度为500mm/min)。
剪切强度：按GB/T 528进行，铝对铝粘接(使用市售回天公司8902活化剂和8906底涂剂)；胶层厚度3mm，搭接宽度12mm，常温下固化7d后测试，拉伸速率20mm/min。
粘接耐久性：常温固化7d的剪切试样，经过80℃*95％RH放置4h，2h冷却至-40℃放置4h，2h升温至80℃*95％RH高低温120个周期的冷热循环后的剪切强度和粘接效果。
耐紫外线性能：按GB/T 14522-2008进行，将固化7天后的胶片放进带喷淋的紫外老化箱中，老化到规定的时间后，取出；淋水后，用干净的脱脂棉球擦拭3-5次，看是否有明显黑渍。同时测试抗拉强度、断裂伸长率。
Figure BDA0001867592360000131
Figure BDA0001867592360000141
由表1实施例结果可以看出，经过80℃*95％RH放置4h后，2h冷却至-40℃放置4h，2h升温至80℃*95％RH高低温120个周期的冷热循环后，本发明的单组份湿气固化聚氨酯密封胶剪切强度保持率大于80％，90％以上内聚破坏；本发明的单组份湿气固化聚氨酯密封胶相较现有聚氨酯密封胶和硅烷改性的传统密封胶，具有更加优异的耐候性和粘接耐久性。
表2：实施例1、2及对比例1-6性能测试结果
Figure BDA0001867592360000142
Figure BDA0001867592360000151
由表2实施例1、2及对比例1-6性能测试结果可以看出，经过80℃*95％RH放置4h后，2h冷却至-40℃放置4h，2h升温至80℃*95％RH高低温120个周期的冷热循环后，在部分减少或改变本发明聚氨酯胶组份时，均会对产品的性能产生明显影响。如炭黑粒径过大时(对比例1、3)会使产品耐紫外线老化性能明显下降；光稳定剂对保持产品耐紫外老化性能及粘接强度均有明显影响(对比例2)；将增塑剂替换为其他本领域常用增塑剂时(对比例5、6)会显著降低本发明产品耐老化性能；增加气相二氧化硅组份会显著提升本发明产品粘接力(实施例2)；但在聚氨酯预聚物A、B组份配比超过本发明规定范围时(对比例4)，会显著降低聚氨酯胶产品的粘接强度，以及略微降低产品的耐老化性能。
本发明不局限于上述实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A 5～15份、聚氨酯预聚物B 25～35份、聚氨酯胶增塑剂15～25份、吸水稳定剂0～2份、硅烷偶联剂0.1～0.7份、光稳定剂0.01～1份、填料10～20份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.01～0.2份；
其中，聚氨酯预聚物A是由聚醚多元醇、脂肪族异氰酸酯、聚氨酯预聚物A增塑剂，加入二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡催化剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物；聚氨酯预聚物B为由聚醚多元醇、芳香族异氰酸酯、聚氨酯预聚物B增塑剂制成的含端异氰酸根的聚氨酯预聚物，所述的芳香族异氰酸酯是4，4-二苯基甲烷二异氰酸酯；所述聚氨酯胶增塑剂为烷基磺酸苯酯增塑剂；所述炭黑为炉法炭黑、槽法炭黑或乙炔黑，炭黑粒径20-25nm。
2.根据权利要求1所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A 8～13份、聚氨酯预聚物B 28～34份、聚氨酯胶增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～1份、硅烷偶联剂0.1～0.5份、光稳定剂0.01～0.5份、填料10～16份、炭黑15～20份、气相二氧化硅1～4份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
3.根据权利要求1所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于，按质量份数计，包括：
聚氨酯预聚物A 8～10份、聚氨酯预聚物B 30～33份、聚氨酯胶增塑剂18～24份、吸水稳定剂0～0.5份、硅烷偶联剂0.2～0.4份、光稳定剂0.01～0.1份、填料12～15份、炭黑15～18份、气相二氧化硅1～3份、金属有机化合物或叔胺类化合物催化剂0.04～0.2份。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于：
所述聚氨酯预聚物A是由质量份数70％～90％的聚醚多元醇，10％～20％的脂肪族异氰酸酯，0％～0.05％的催化剂，0％～10％的聚氨酯预聚物A增塑剂制成含端异氰酸根的化合物；所述聚氨酯预聚物B是由质量分数70％～80％的聚醚多元醇，10％～15％的MDI，5％～10％的聚氨酯预聚物B增塑剂制成含端异氰酸根的化合物。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的光稳定剂包括苯并三唑类、二苯酮类、三嗪类、受阻胺类中的至少一种。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的聚氨酯预聚物A中的聚醚多元醇为TMN-4000、GSE-2028、GEP-330N、DL-4000D中的至少一种；所述聚氨酯预聚物B中的聚醚多元醇为TMN-4000、GSE-2028、GEP-330N、DL-4000D中的一种。
7.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于：所述的聚氨酯预聚物A中的脂肪族异氰酸酯为六亚甲基二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯缩二脲、3-异氰酸甲基-3，5，5-三甲基环己基异氰酸酯、4，4’-二环己基甲烷二异氰酸酯或苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种。
8.根据权利要求1-3任意一项所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶，其特征在于：所述硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷，γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷中的一种；所述填料包括碳酸钙、煅烧高岭土、云母粉、滑石粉中的一种；所述气相二氧化硅为疏水性气相二氧化硅。
9.一种如权利要求1所述的轨道交通玻璃粘接密封用单组份聚氨酯胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
向行星搅拌釜中按照比例加入按质量份计的5-15份聚氨酯预聚物A、25-35份聚氨酯预聚物B、烷基磺酸苯酯增塑剂15～25份、0-2份吸水稳定剂、0.1-0.7份硅烷偶联剂、0.01-1份光稳定剂，搅拌均匀后，加入预先干燥的10-20份填料、1-4份气相二氧化硅、15-20份炭黑，在真空状态下搅拌均匀，用干燥氮气解除真空，加入0.01～0.2份催化剂抽真空搅拌均匀后出料。
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