CN110511369A - 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用 - Google Patents

一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN110511369A
CN110511369A CN201910821763.5A CN201910821763A CN110511369A CN 110511369 A CN110511369 A CN 110511369A CN 201910821763 A CN201910821763 A CN 201910821763A CN 110511369 A CN110511369 A CN 110511369A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silane
flame retardant
fire
sealant
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910821763.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110511369B (zh
Inventor
潘生辉
詹锋
李忠光
李忠经
李桂妃
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Pustar Sealing Adhesive Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Pustar Sealing Adhesive Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Pustar Sealing Adhesive Co Ltd filed Critical Guangdong Pustar Sealing Adhesive Co Ltd
Priority to CN201910821763.5A priority Critical patent/CN110511369B/zh
Publication of CN110511369A publication Critical patent/CN110511369A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110511369B publication Critical patent/CN110511369B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G65/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
    • C08G65/02Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
    • C08G65/26Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
    • C08G65/2639Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing elements other than oxygen, nitrogen or sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/04Non-macromolecular additives inorganic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02Non-macromolecular additives
    • C09J11/06Non-macromolecular additives organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/08Macromolecular additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J171/00Adhesives based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J171/00Adhesives based on polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J171/02Polyalkylene oxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J175/00Adhesives based on polyureas or polyurethanes; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J175/04Polyurethanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2217Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
    • C08K2003/2224Magnesium hydroxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00Specific properties of additives
    • C08K2201/011Nanostructured additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2201/00Properties
    • C08L2201/02Flame or fire retardant/resistant
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Sealing Material Composition (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

本发明涉及一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用。该含磷聚醚增塑剂由如下质量分数的组分组成:小分子醇1~10%,含磷化合物,18~34%,碱金属催化剂0.1~0.3%,环氧乙烷10~20%,环氧丙烷37.9~50%。本发明的含磷聚醚增塑剂具有硅烷改性密封胶主链结构相似的链段,与硅烷改性树脂具有较好的相容性;同时,其可配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性;由其和硅烷改性树脂等得到的密封胶具有较低烟雾密度、低烟雾毒性、低VOC含量,且阻燃等级达到94V‑0级,具有优异的力学性能和粘接性能,能满足轨道交通用密封胶的使用要求。

Description

一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制 备方法和应用
技术领域
本发明涉及密封胶技术领域,更具体地,涉及一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用。
技术背景
硅烷改性密封胶具有粘接性能良好、固化不起泡和环保等特点,广泛应用于建筑、汽车、轨道交通及其他工业领域。轨道车辆在高速运行过程中如果发生火灾事故,尤其容易造成重大人员伤亡,为此,内饰材料必须达到阻燃、防火要求,现行我国轨道车辆防火要求采用欧盟制定的EN 45545-2:2013+A1:2015《铁路应用-轨道车辆消防保护第2部分:材料及部件的防火性能要求》中对阻燃性能、烟密度和烟毒性等有较高的要求,烟密度和烟毒性过大容易导致窒息。
硅烷改性树脂不阻燃,为此,要实现硅烷改性密封胶阻燃主要途径是通过增塑剂阻燃和填料阻燃。中国专利CN201410010786.5公开了一种高效阻燃耐热型硅烷改性聚醚密封胶,包括硅烷封端的聚醚100份、增塑剂50-120份、补强填料70-120份、阻燃填料30-80份、增粘剂0.2-50份、催化剂0.01-2份、水分清除剂0.1-5份、附着力促进剂0.05-3份、紫外吸收剂0.1-5份、热稳定剂0.1-10份、颜料0.1-2份。的制备方法,其中以硅烷封端聚醚为基体树脂,采用硅油类增塑剂和阻燃填料协效阻燃,存在硅油类增塑剂与硅烷封端聚醚基体树脂不相容的问题,密封胶易出现严重的相分离。硅烷改性密封胶常用的增塑剂有邻苯类、和聚醚类。除此之外目前阻燃密封胶使用的阻燃增塑剂绝大多数是磷酸酯类增塑剂,该增塑剂与树脂,阻燃填料的相容性差,容易在后期的使用过程中析出,同时磷酸酯类气味大,密封胶在用于内饰过程中,车内气味大,舒适感差。
中国专利CN201810766214.8公开了一种阻燃型硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法,包括:硅烷改性聚醚树脂50-100份、补强填料80-150份、增塑剂10-35份、阻燃剂5-10份、抗氧化剂0.1-1份、光稳定剂1-2份、触变剂2-8份、除水剂1-4份、粘附促进剂2-6份和催化剂0.1-1份。采用硅烷改性聚醚为基体树脂,邻苯类作为增塑剂,阻燃二元醇(BHAPE)、P-N型蓖麻酸基聚醚多元醇(FRPE)和含P蓖麻酸基聚醚多元醇(COFPL)作为阻燃剂,由于含苯环,碳含量高,燃烧过程发烟量太大。不符合轨道车辆对内饰材料燃烧烟密度的要求。磷酸酯类增塑剂阻燃性好,与邻苯类增塑剂相比和硅烷封端聚醚树脂相容性相当,但存在沸点低、在密封胶高温抽空除水过程容易流失,配方稳定性差;同时磷酸酯类气味大,密封胶在用于内饰过程中,车内气味大,舒适感差。
普通聚醚类增塑剂氧指数太低,阻燃填料填充量太大,导致密封胶伸长率太低。普通聚醚类增塑剂与硅烷封端聚醚树脂相容性好,不迁移,沸点高,气味和TVOC含量低,在硅烷改性密封胶中为优先,但存在不阻燃的特点。中国专利CN201310371225.3公开了一种含磷阻燃聚醚多元醇的合成方法,包括步骤:(1)在氮气保护下,采用小分子醇类和氧化烯烃在催化剂的作用下反应得到小分子聚醚;(2)在氮气保护下,将步骤(1)得到的低分子量聚醚与含磷化合物混合,升温,鼓氮脱水至水分≤0.03%,酸值小于0.20mgKOH/g时降温得到起始剂;(3)在氮气保护下,将起始剂在催化剂的作用下,与氧化烯烃反应制得含磷阻燃聚醚多元醇粗醚;(4)中和、精炼、提纯。氧化烯烃为氧化乙烯和氧化丙烯,重量比为80-86:20-14。但该发明中存在工艺过程繁琐,合成过程控制难度大,同时由于配比中氧化乙烯含量较高,该含磷阻燃聚醚用于硅烷改性密封胶时,容易有结晶趋势,而由于硅烷改性树脂主链结构丙烯含量高,二者相容性存在差异,故增塑效果不好。
为此,开发一种与硅烷改性树脂相容性较好,且可与阻燃填料和阻燃抑烟剂协效的增塑剂及阻燃型单组分硅烷改性密封胶具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有的硅烷改性聚醚密封胶中增塑剂与硅烷改性树脂相容性不好的缺陷和不足,提供一种含磷聚醚增塑剂。本发明提供的含磷聚醚增塑剂具有硅烷改性密封胶主链结构相似的链段,与硅烷改性树脂具有较好的相容性;同时,该含磷聚醚增塑剂可配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性;由含磷聚醚增塑剂、硅烷改性树脂、阻燃填料与阻燃消烟剂等得到的阻燃型单组分硅烷改性密封胶具有较低烟雾密度、低烟雾毒性、低VOC含量,且阻燃等级达到94V-0级,具有优异的力学性能和粘接性能,能满足轨道交通用密封胶的使用要求。
本发明的另一目的在于提供上述含磷聚醚增塑剂的制备方法。
本发明的另一目的在于提供一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶。
本发明的另一目的在于提供上述阻燃型单组分硅烷改性密封胶的制备方法。
本发明的另一目的在于提供上述阻燃型单组分硅烷改性密封胶在制备轨道交通中的应用。
为了实现上述发明目的,本发明采用如下技术方案:
一种含磷聚醚增塑剂,由如下质量分数的组分组成:
硅烷改性树脂通常是以环氧丙烷开环聚合成的聚氧化丙烯醚为原料,进行硅烷封端的产品。为了提高聚醚(含磷聚醚增塑剂)与硅烷改性树脂的相容性,本发明的发明人尝试选用环氧丙烷作为小分子单体来合成聚醚。但研究发现,如仅利用环氧丙烷作为小分子单体来合成聚醚,虽然可使得得到的聚醚具有与硅烷改性树脂结构类似的链段,增加两者的相容性,但聚醚中环氧丙烷含量太高,聚醚的极性低,疏水性强,将导致得到的硅烷改性密封胶固化速度较慢,影响施工效率。
经过多次尝试,本发明发现选用环氧丙烷和环氧乙烷共同作为小分子单体,并调控两者的用量,得到的聚醚与硅烷改性树脂具有较好的相容性和合适的固化速度,这可能是因为:环氧乙烷与环氧丙烷具有相类似的结构,且环氧乙烷与环氧丙烷相比少了个侧甲基,由其合成的聚醚极性相对较高,容易吸水。通过调控环氧乙烷和环氧丙烷的用量,既可得到与硅烷改性树脂相同的主链结构,又可调控聚醚的极性,最终与硅烷改性树脂具有较好的相容性和合适的固化速度。
除此之外,本发明的发明人意外发现含磷聚醚增塑剂还可配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性。
硅烷改性密封胶中一般选用阻燃剂和阻燃消烟剂共同阻燃。本发明提供的含磷阻燃增塑剂在高温时,将受热分解成磷酸类物质,可与阻燃消烟剂一同构成酸源,按照Lewis酸机理促进成碳阻隔热量,抑制裂解物环化生成芳香族环状结构类化合物(即烟的主要成分);阻燃填料则提供碳源和气源。酸源、碳源和气源将共同构成膨胀型阻燃体系,阻隔热量和稀释表面氧浓度,协同起到阻燃效果。
即本发明提供的含磷聚醚增塑剂具有硅烷改性密封胶主链结构相似的链段,与硅烷改性树脂具有较好的相容性;同时,该含磷聚醚增塑剂可配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性。
优选地,所述含磷聚醚增塑剂,由如下质量分数的组分组成:
本领域常规的小分子醇、含磷化合物、碱金属催化剂均可用于本发明中。
优选地,所述所述小分子醇为乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘露醇或蔗糖中的一种或几种。
优选地,所述含磷化合物为磷酸类、卤化磷或磷氧化物中的一种或几种。
更为优选地,所述含磷化合物为五氧化二磷、磷酸、焦磷酸、亚磷酸、三氯化磷或五氯化磷中的一种或几种。
优选地,所述碱金属催化剂为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或几种。
上述含磷聚醚增塑剂的制备方法,包括如下步骤:
S101:将小分子醇和含磷化合物混合在氮气保护下反应,熟化,得起始剂;
S102:向起始剂中加入碱金属催化剂、环氧丙烷和环氧乙烷,反应,提纯即得所述含磷聚醚增塑剂。
优选地,S101中反应的温度为60~80℃,反应的时间为2~4h。
优选地,S101中熟化的温度为100~130℃,熟化的时间为1~3h。
优选地,S102中反应在惰性气体保护下进行。
更为优选地,所述惰性气体为氮气。
优选地,S102中反应的温度为80~110℃,反应的时间为6~8h。
优选地,S102中提纯的过程为将反应后的产物经磷酸水溶液中和,硅酸镁精制,过滤后,于温度105~115℃下抽真空1~2h脱去小分子单体(未反应的环氧乙烷和环氧丙烷)和水,即得所述含磷聚醚增塑剂。
一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,由如下质量分数的组分组成:
本发明选用与硅烷改性密封胶主链结构相似的含磷阻燃增塑剂,配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃型单组分硅烷改性密封胶阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性。同时该胶具有优异的力学性能和粘接性能,特别适用于轨道交通领域。
优选地,所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶,由如下质量分数的的组分组成:
优选地,所述硅烷改性树脂为含氢硅烷封端聚醚树脂MS、异氰酸酯硅烷封端聚醚树脂STPE或氨基硅烷封端聚氨酯树脂SPU中的一种或几种。
上述硅烷改性树脂均可选用商品化的产品,购买得到。
优选地,所述阻燃填料为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝、三嗪成碳剂或膨胀石墨中的一种或几种。
优选地,所述阻燃消烟剂为氢氧化铝类或钼化合物中的一种或几种。
有机聚合物在燃烧过程中产生的烟雾,一方面是燃烧不充分时聚合物受热分解产生的可见低分子碎片,另一方面是聚合物受热分解后形成的顺式或反式多烯,聚合成芳香族环状结构的物质。氢氧化铝和钼化合物可通过Lewis酸机理促进碳层的生成,抑制聚合物分解,减少烟量。
更为优选地,所述阻燃消烟剂为改性纳米氢氧化铝、改性纳米氢氧化镁、八钼酸铵或八钼酸蜜胺中的一种或几种。
改性纳米氢氧化铝、改性纳米氢氧化镁通过表面改性剂(如铝酸酯类偶联剂)和为表面活性剂(如聚乙二醇)改性得到。
具体地,改性纳米氢氧化铝或改性纳米氢氧化镁通过如下过程改性得到:纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁于90~110℃下烘干至含水率低于0.3%,在此温度下,搅拌加入纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁质量分数0.5~2.5%的铝酸酯类偶联剂,活化8分钟后,加入纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁质量分数0.2~0.5%的聚乙二醇表面活性剂防止纳米粉末团聚,高速搅拌20~40分钟,即得。
由此方法制备得到的改性纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁的活化指数为90~95%,吸油值为30~40mL100g。
优选地,所述触变剂为炭黑、白炭黑、聚酰胺触变剂或有机膨润土中的一种或几种。
优选地,所述紫外光吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或取代丙烯腈中的一种或几种。
优选地,所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂;所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或恶唑烷除水剂中的一种或几种。
优选地,所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
优选地,所述催化剂为有机锡化合物。
更为优选地,所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或双(乙酰丙酮酸)二丁基锡中的一种或几种。
上述阻燃型单组分硅烷改性密封胶的制备方法,包括如下步骤:
S201:将硅烷改性树脂、含磷聚醚增塑剂、阻燃填料、阻燃消烟剂、触变剂、紫外光吸收剂和光稳定剂混合,脱水得含水率≤1000ppm的均质膏状混合物;
S202:向均质膏状混合物中加入除水剂、偶联剂和催化剂,搅拌分散均匀;
S203:脱泡,回氮气,出胶即得所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶。
本发明提供的制备方法简单,生产成本低,能够适用于大规模生产。
优选地,S201中脱水的过程为:于90~120℃下抽真空脱水120~240min,然后真空状态下降温至50℃以下。
优选地,S202中在隔绝空气条件下向均质膏状混合物中加入除水剂、偶联剂和催化剂,搅拌至少30min。
优选地,S203中脱泡的过程为:于真空度≤-0.095MPa状态下脱泡10min。
上述阻燃型单组分硅烷改性密封胶在制备轨道交通中的应用也在本发明的保护范围内。
应当理解的是,其它密闭的空间,如具有轨道交通相同或相近的阻燃、防火要求,也可选用本发明的阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其达到较好的阻燃、防火效果。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
本发明提供的含磷聚醚增塑剂具有硅烷改性密封胶主链结构相似的链段,与硅烷改性树脂具有较好的相容性;同时,该含磷聚醚增塑剂可配合阻燃填料与阻燃消烟剂协同阻燃,既提高了阻燃等级,又降低了发烟密度和烟雾毒性;由含磷聚醚增塑剂、硅烷改性树脂、阻燃填料与阻燃消烟剂等得到的阻燃型单组分硅烷改性密封胶具有较低烟雾密度、低烟雾毒性、低VOC含量,且阻燃等级达到94V-0级,具有优异的力学性能和粘接性能,能满足轨道交通用密封胶的使用要求。本发明提供的制备方法简单,生产成本低,能够适用于大规模生产。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件;所使用的原料、试剂等,如无特殊说明,均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
各实施例中选用的改性纳米氢氧化铝或改性纳米氢氧化镁通过如下方法制备得到:纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁于100℃下烘干至含水率低于0.3%,在此温度下,搅拌加入纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁质量分数1.5%的铝酸酯类偶联剂,活化8分钟后,加入纳米氢氧化铝或纳米氢氧化镁质量分数0.3%的聚乙二醇表面活性剂防止纳米粉末团聚,高速搅拌30分钟,即得。
实施例1~5
本实施例提供一系列的含磷聚醚增塑剂,其配方及制备方法如下。
表1含磷聚醚增塑剂配方
制备方法如下:
(1)在冰盐浴条件下将小分子醇缓慢滴加至含含磷化合物的反应容器中搅拌3h,在氮气保护下逐渐升温至80℃反应3.5~4h(具体地,实施例1的配方反应的时间为3.5h,其余实施例的反应时间为4h),升温至125℃抽空熟化2.5h,当水分≤200ppm时得到起始剂;
(2)在氮气保护下,在起始剂中加入碱金属催化剂,并依次加入环氧丙烷和环氧乙烷,在温度110℃条件下反应7~8h(具体地,实施例1的配方反应的时间为7h,其余实施例的反应时间为8h),制得含磷聚醚增塑剂粗产物。
(3)将含磷聚醚增塑剂粗产物经过磷酸的水溶液中和、硅酸镁精制、过滤后,温度110℃抽真空2h脱小分子单体(未反应的环氧乙烷和环氧丙烷)和水,得到含磷聚醚增塑剂B,含磷聚醚增塑剂B的含磷量和羟值如表1。
对比例1~2
本对比例提供两种含磷聚醚增塑剂以作对比,其配方如表1,对比例1中环氧乙烷的质量分数为59.9%,环氧丙烷的质量分数为5%,对比例2中环氧乙烷的质量分数为34.9%,环氧丙烷的质量分数为30%,其余条件及制备防范均与实施例2一致。
实施例6~16
本实施例提供一系列阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其配方如表2。
表2阻燃型单组分硅烷改性密封胶的配方(质量分数)
各阻燃型单组分硅烷改性密封胶通过如下过程制备得到:
(1)将配方量的硅烷改性树脂、含磷聚醚增塑剂、阻燃填料、阻燃消烟剂、触变剂、紫外光吸收剂和光稳定剂在在行星反应釜中分散15min,然后在95℃下抽真空脱水120min,接着在真空状态下降温至50℃以下,得到一种含水率≤1000ppm的均质膏状混合物;
(2)往(1)中的反应釜中依次加入配方量的除水剂、偶联剂和催化剂,在隔绝空气条件下搅拌30分钟min,使其分散均匀;
(3)在(2)中的反应釜上操作,真空度≤-0.095MPa状态下脱泡10min,回氮气,出胶即得一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶。
对比例3
本对比例提供一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其组分中除选用的增塑剂不为含磷聚醚增塑剂外,其余组分、用量及制备步骤等条件均与实施例9一致,具体地,本对比例的选用的增塑剂为磷酸三(甲苯)酯。
对比例4
本对比例提供一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其组分中除选用的增塑剂不为含磷聚醚增塑剂外,其余组分、用量及制备步骤等条件均与实施例9一致,具体地,本对比例的选用的增塑剂为2000分子量聚氧化丙烯醚。
对比例5
本对比例提供一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其组分中除选用的增塑剂为对比例1制得的含磷聚醚增塑剂外,其余组分、用量及制备步骤等条件均与实施例9一致。
对比例6
本对比例提供一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其组分中除选用的增塑剂为对比例2制得的含磷聚醚增塑剂外,其余组分、用量及制备步骤等条件均与实施例9一致。
性能测试
对实施例6~16及对比例3~6提供的阻燃型单组分硅烷改性密封胶进行垂直燃烧测试、氧指数测试、雾密度测试和烟雾毒性测试,测试方法如下:
按照GB/T 2408-2008“塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法”评价垂直燃烧的阻燃等级。
按照ISO4589-2评价氧指数。
按照ISO 5659-2评价烟雾密度。
按照NF X70-100-1&2评价烟雾毒性。
按照VDA270评价气味等级。
测试结果如表3和表4。
表3实施例6~16制备的密封胶的性能测试结果
表4实施例9和对比例3~6制备的密封胶的性能测试结果
从上表的数据可知,含磷聚醚增塑剂与硅烷改性树脂、阻燃填料和阻燃消烟剂等按照一定的比例复配后,可得到兼具良好的阻燃效果、较低的气味和较低的烟雾密度的阻燃密封胶。非常符合现代及未来人们对阻燃产品的要求。
以上所述是本发明的特定示例实施方式,对于本领域的技术人员,在不脱离本发明的原理下,还可以做出若干的改进与修辞。事实上,本发明的范围由所附的权利要求及其等效限定。

Claims (10)

1.一种含磷聚醚增塑剂,其特征在于,由如下质量分数的组分组成:
2.根据权利要求1所述含磷聚醚增塑剂,其特征在于,由如下质量分数的组分组成:
3.根据权利要求1所述含磷聚醚增塑剂,其特征在于,所述小分子醇为乙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘露醇或蔗糖中的一种或几种;所述含磷化合物为磷酸类、卤化磷或磷氧化物中的一种或几种;所述碱金属催化剂为氢氧化钾或氢氧化钠中的一种或几种。
4.权利要求1~3任一所述含磷聚醚增塑剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S101:将小分子醇和含磷化合物混合在氮气保护下反应,熟化,得起始剂;
S102:向起始剂中加入碱金属催化剂、环氧丙烷和环氧乙烷,反应,提纯即得所述含磷聚醚增塑剂。
5.一种阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其特征在于,由如下质量分数的组分组成:
6.根据权利要求5所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其特征在于,由如下质量分数的的组分组成:
7.根据权利要求5所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其特征在于,所述硅烷改性树脂为含氢硅烷封端聚醚树脂MS、异氰酸酯硅烷封端聚醚树脂STPE或氨基硅烷封端聚氨酯树脂SPU中的一种或几种;所述阻燃填料为聚磷酸铵、氰尿酸三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、二乙基次膦酸铝、三嗪成碳剂或膨胀石墨中的一种或几种;所述阻燃消烟剂为氢氧化铝类或钼化合物中的一种或几种;所述触变剂为炭黑、白炭黑、聚酰胺触变剂或有机膨润土中的一种或几种;所述紫外光吸收剂为水杨酸酯类、二苯甲酮类、苯并三唑类或取代丙烯腈中的一种或几种;所述光稳定剂为受阻胺类光稳定剂;所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或恶唑烷除水剂中的一种或几种;所述偶联剂为N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种;所述催化剂为有机锡化合物。
8.根据权利要求7所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶,其特征在于,所述阻燃消烟剂为改性纳米氢氧化铝、改性纳米氢氧化镁、八钼酸铵或八钼酸蜜胺中的一种或几种;所述催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡或双(乙酰丙酮酸)二丁基锡中的一种或几种。
9.权利要求5~8任一所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S201:将硅烷改性树脂、含磷聚醚增塑剂、阻燃填料、阻燃消烟剂、触变剂、紫外光吸收剂和光稳定剂混合,脱水得含水率≤1000ppm的均质膏状混合物;
S202:向均质膏状混合物中加入除水剂、偶联剂和催化剂,搅拌分散均匀;
S203:脱泡,回氮气,出胶即得所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶。
10.权利要求5~8任一所述阻燃型单组分硅烷改性密封胶在制备轨道交通中的应用。
CN201910821763.5A 2019-09-02 2019-09-02 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用 Active CN110511369B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910821763.5A CN110511369B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910821763.5A CN110511369B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110511369A true CN110511369A (zh) 2019-11-29
CN110511369B CN110511369B (zh) 2022-05-06

Family

ID=68629037

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910821763.5A Active CN110511369B (zh) 2019-09-02 2019-09-02 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110511369B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112574363A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 万华化学集团股份有限公司 一种阻燃硅烷改性聚醚树脂及其制备方法和应用
CN112608707A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 广东普赛达密封粘胶有限公司 一种双组分聚氨酯结构胶及其制备方法
CN112851925A (zh) * 2021-02-02 2021-05-28 扬州晨化新材料股份有限公司 一种混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法
CN113637445A (zh) * 2021-07-28 2021-11-12 杭州之江新材料有限公司 一种硅烷改性阻燃胶及其制备方法
CN114350307A (zh) * 2022-01-14 2022-04-15 重庆韩拓科技有限公司 一种耐乙基麦芽酚无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN115449328A (zh) * 2022-09-07 2022-12-09 广州市建筑科学研究院集团有限公司 一种阻燃型硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法和应用

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120028022A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Evonik Goldschmidt Gmbh Modified alkoxylation products having at least one non-terminal alkoxysilyl group and used thereof in hardenable compounds with increased storage stability and extensibility
CN103554473A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 淄博德信联邦化学工业有限公司 含磷阻燃聚醚多元醇的制备方法
CN104448290A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 淄博德信联邦化学工业有限公司 含磷阻燃聚醚多元醇
CN105567148A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 广州市白云化工实业有限公司 用于装配式混凝土建筑密封的硅烷改性聚醚胶及其制造方法
CN109251721A (zh) * 2018-09-30 2019-01-22 日丰企业(佛山)有限公司 密封胶及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120028022A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 Evonik Goldschmidt Gmbh Modified alkoxylation products having at least one non-terminal alkoxysilyl group and used thereof in hardenable compounds with increased storage stability and extensibility
CN103554473A (zh) * 2013-10-31 2014-02-05 淄博德信联邦化学工业有限公司 含磷阻燃聚醚多元醇的制备方法
CN104448290A (zh) * 2014-12-09 2015-03-25 淄博德信联邦化学工业有限公司 含磷阻燃聚醚多元醇
CN105567148A (zh) * 2016-02-26 2016-05-11 广州市白云化工实业有限公司 用于装配式混凝土建筑密封的硅烷改性聚醚胶及其制造方法
CN109251721A (zh) * 2018-09-30 2019-01-22 日丰企业(佛山)有限公司 密封胶及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112574363A (zh) * 2020-11-24 2021-03-30 万华化学集团股份有限公司 一种阻燃硅烷改性聚醚树脂及其制备方法和应用
CN112574363B (zh) * 2020-11-24 2022-03-11 万华化学集团股份有限公司 一种阻燃硅烷改性聚醚树脂及其制备方法和应用
CN112608707A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 广东普赛达密封粘胶有限公司 一种双组分聚氨酯结构胶及其制备方法
CN112851925A (zh) * 2021-02-02 2021-05-28 扬州晨化新材料股份有限公司 一种混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法
CN112851925B (zh) * 2021-02-02 2023-01-31 扬州晨化新材料股份有限公司 一种混合型含磷多元醇阻燃剂的制备方法
CN113637445A (zh) * 2021-07-28 2021-11-12 杭州之江新材料有限公司 一种硅烷改性阻燃胶及其制备方法
CN113637445B (zh) * 2021-07-28 2023-01-03 杭州之江新材料有限公司 一种硅烷改性阻燃胶及其制备方法
CN114350307A (zh) * 2022-01-14 2022-04-15 重庆韩拓科技有限公司 一种耐乙基麦芽酚无溶剂聚氨酯胶粘剂及其制备方法
CN115449328A (zh) * 2022-09-07 2022-12-09 广州市建筑科学研究院集团有限公司 一种阻燃型硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN110511369B (zh) 2022-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110511369A (zh) 一种含磷聚醚增塑剂、阻燃型单组分硅烷改性密封胶及其制备方法和应用
TWI400291B (zh) 橡膠混合物
CN1989081B (zh) 隔热夹层玻璃用中间膜的改性方法
TWI685528B (zh) 難燃性聚丙烯組合物
CN106633189B (zh) 一种高效耐水性膨胀阻燃剂及其在聚丙烯中的应用
CN106833478B (zh) 一种高性能阻燃型双组份硅烷改性聚醚密封胶及制备方法
CN101434843B (zh) 一种含有大分子三嗪类成炭剂的无卤膨胀型阻燃剂及其制备方法
AU650869B2 (en) Curable composition containing silicon group-containing oxypropylene polymer
CN102675895A (zh) 一种dopo改性纳米介孔分子筛的阻燃复合材料
EP0468140A2 (de) Mit Organosiliciumverbindungen chemisch modifizierte Russe, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
JPS60179436A (ja) 難燃性ポリオレフイン系ゴム組成物
CN102165016A (zh) 固化性组合物及其固化物
CN110845850B (zh) 一种可瓷化无卤阻燃硅橡胶及其制备方法
CN109535955A (zh) 一种建筑用胶及其制备方法
CA2056360C (en) Curable blends of hydrolysable polyoxypropylenes and epoxy resins
CN105086925A (zh) 一种新型环保阻燃硅酮密封胶及其制备方法
CN115260663B (zh) 一种环保低气味密封条及其制备方法
CN114231041A (zh) 一种b1级阻燃陶瓷化低烟硅橡胶电缆料及其制备方法
CN114634783A (zh) 一种无卤阻燃耐高温环氧树脂密封胶及其制备方法
CN107699188A (zh) 一种透明耐高温阻燃硅酮密封胶及制备方法
EP2794289B1 (en) Rubber tyre compound
CN114181536B (zh) 一种阻燃硅橡胶材料及其制备方法和应用
EP3022067B1 (en) Rubber tyre compound production method
JP2004091789A (ja) アルコキシシロキサンを含有する吸水剤、乾燥剤及び早期硬化抑制剤、アルコキシシロキサンを含有する材料の使用及び架橋可能なポリマー材料
CN111303616B (zh) 氧化石墨烯接枝含磷马来酸阻燃助剂及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant