CN110540826B - 一种高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备方法，本发明涉及聚氨酯密封胶及其制备方法。本发明要解决现有方法制备的聚氨酯密封胶耐热性不佳的问题。一种高耐热性的聚氨酯密封胶由聚醚三元醇、树枝状聚酯多元醇、含苯多异氰酸酯、催化剂和填料制备而成。方法将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气进行聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡。本发明用于高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备。

Description

一种高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术
聚氨酯密封胶的发展至今已有50多年的历史，国外早在20世纪50年代就开展了聚氨酯密封胶的研究工作，60年代日本和美国已有多个品种的聚氨酯密封胶实现了工业化生产。如，日本分别于1967年和1970年将单组分和双组分聚氨酯密封胶实现工业化生产。在上个世纪70年代末日本和美国公司已将双组分和单组分聚氨酯密封胶用于汽车挡风玻璃的胶接装配。这之后国外不断提高聚氨酯密封胶的性能，如耐热性能、耐老化性能等。为了提高聚氨酯密封胶的耐热性能，研究人员采用增加多元醇反应的官能度、分子量及加入耐热填料等方法。多元醇官能度及分子量的增加，往往使得体系的粘度也增加，导致填料加入量降低，因而影响聚氨酯密封胶的耐热性能，耐热性最高仅为90℃。
发明内容
本发明要解决现有方法制备的聚氨酯密封胶耐热性不佳的问题，而提供一种高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备方法。
一种高耐热性的聚氨酯密封胶，它由聚醚三元醇、树枝状聚酯多元醇、含苯多异氰酸酯、催化剂和填料制备而成；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)；所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:(0.01～0.143)；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中催化剂的质量百分数为0.005％～0.5％；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中填料的质量百分数为0.08％～～20％。
一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃～85℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为3％～5％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)；所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:(0.01～0.143)；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中催化剂的质量百分数为0.005％～0.5％；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中填料的质量百分数为0.08％～～20％。
本发明的有益效果是：
树枝状聚酯多元醇具有独特的结构、良好的流动性能、独特的黏度行为及良好的耐热性能等优势，但由于其具有很高的官能度，将其引入到单组份聚氨酯密封胶中，在聚氨酯密封胶制备过程中，极易引起“爆聚”，且由于树枝状聚酯多元醇存在较大的空间位阻效应，使得树枝状聚酯多元醇参与反应的官能团数量很难控制，因此现有技术对于单组份聚氨酯密封胶的改性中，无法将树枝状聚酯多元醇应用到其中。而本发明在不影响聚氨酯密封胶优良的粘接性的前提下，制备单组分耐高温聚氨酯密封胶，将树枝状结构引入聚氨酯密封胶中，利用其独特的结构及良好的流动性能、独特的黏度行为、良好的耐热性能等优势来实现密封胶的耐高温性能。本发明由于是单组分湿固化的原因，在制备过程中控制异氰酸酯基含量为3％～5％时终止聚合反应，以达到在空气中固化的效果。
本发明制备的聚氨酯密封剪切强度>7MPa，胶耐热性可达到140℃，140℃老化2h，断裂伸长率可达到114％，拉伸强度可达到0.7MPa，180°剥离强度达到6kN/m。
本发明用于一种高耐热性的聚氨酯密封胶及其制备方法。
具体实施方式
本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。
具体实施方式一：本实施方式所述的一种高耐热性的聚氨酯密封胶，它由聚醚三元醇、树枝状聚酯多元醇、含苯多异氰酸酯、催化剂和填料制备而成；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)；所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:(0.01～0.143)；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中催化剂的质量百分数为0.005％～0.5％；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中填料的质量百分数为0.08％～～20％。
本实施方式的有益效果是：树枝状聚酯多元醇具有独特的结构、良好的流动性能、独特的黏度行为及良好的耐热性能等优势，但由于其具有很高的官能度，将其引入到单组份聚氨酯密封胶中，在聚氨酯密封胶制备过程中，极易引起“爆聚”，且由于树枝状聚酯多元醇存在较大的空间位阻效应，使得树枝状聚酯多元醇参与反应的官能团数量很难控制，因此现有技术对于单组份聚氨酯密封胶的改性中，无法将树枝状聚酯多元醇应用到其中。而本实施方式在不影响聚氨酯密封胶优良的粘接性的前提下，制备单组分耐高温聚氨酯密封胶，将树枝状结构引入聚氨酯密封胶中，利用其独特的结构及良好的流动性能、独特的黏度行为、良好的耐热性能等优势来实现密封胶的耐高温性能。本实施方式由于是单组分湿固化的原因，在制备过程中控制异氰酸酯基含量为3％～5％时终止聚合反应，以达到在空气中固化的效果。
本实施方式制备的聚氨酯密封剪切强度>7MPa，胶耐热性可达到140℃，140℃老化2h，断裂伸长率可达到114％，拉伸强度可达到0.7MPa，180°剥离强度达到6kN/m。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或多苯基多异氰酸酯。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、叔胺类催化剂和吗啉类催化剂中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：所述的填料为轻质CaCO3、炭黑、高岭土或滑石粉。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.4～1.5)。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃～85℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为3％～5％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)；所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:(0.01～0.143)；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中催化剂的质量百分数为0.005％～0.5％；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中填料的质量百分数为0.08％～～20％。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式六不同的是：所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯或多苯基多异氰酸酯。其它与具体实施方式五相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式六或七之一不同的是：所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、叔胺类催化剂和吗啉类催化剂中的一种或其中几种的混合物。其它与具体实施方式六或七相同。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式六至八之一不同的是：所述的填料为轻质CaCO3、炭黑、高岭土或滑石粉。其它与具体实施方式六至八相同。
具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式六至九之一不同的是：所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:(1.4～1.5)。其它与具体实施方式六至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：
一种高耐热性的聚氨酯密封胶由15.342g聚醚三元醇、0.75g树枝状聚酯多元醇、1.94g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.808g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.75g树枝状聚酯多元醇的物质的量为8.93×10-5mol，羟基含量为0.00214mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.342g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算1.94g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.011mol，异氰酸酯基含量为0.0223mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.3；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.143；
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.154％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
实施例二：
一种高耐热性的聚氨酯密封胶由0.75g树枝状聚酯多元醇、15.004g聚醚三元醇、2.089g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.794g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.75g树枝状聚酯多元醇的物质的量为8.93×10-5mol，羟基含量为0.00214mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.004g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算2.089g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.012mol，异氰酸酯基含量为0.024mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.4；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.143。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.625％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
实施例三：
一种高耐热性的聚氨酯密封胶由0.75g树枝状聚酯多元醇、15.003g聚醚三元醇、2.238g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.809g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.75g树枝状聚酯多元醇的物质的量为8.93×10-5mol，羟基含量为0.00214mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.003g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算2.238g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.0128mol，异氰酸酯基含量为0.0257mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.5；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.143。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.884％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
实施例四：
一种高耐热性的聚氨酯密封胶由0.25g树枝状聚酯多元醇、15.007g聚醚三元醇、1.915g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.702g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.25g树枝状聚酯多元醇的物质的量为2.98×10-5mol，羟基含量为0.0007mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.007g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算1.915g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.011mol，异氰酸酯基含量为0.022mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.4；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.047。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.524％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
实施例五：
一种高耐热性的聚氨酯密封胶由0.5g树枝状聚酯多元醇、15.157g聚醚三元醇、2.002g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.726g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.5g树枝状聚酯多元醇的物质的量为5.95×10-5mol，羟基含量为0.0014mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.157g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算2.002g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.0115mol，异氰酸酯基含量为0.023mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.4；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.093。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.657％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
对比实验一：本对比实验与实施例二不同的是：未加入树枝状聚酯多元醇。其它与实施例二相同。
对比实验二：聚氨酯密封胶由0.75g树枝状聚酯多元醇、15.001g聚醚三元醇、1.791g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.700g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.75g树枝状聚酯多元醇的物质的量为8.93×10-5mol，羟基含量为0.00214mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.001g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算1.791g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.0103mol，异氰酸酯基含量为0.0206mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.2；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.143。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为3.001％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
对比实验三：聚氨酯密封胶由0.75g树枝状聚酯多元醇、15.045g聚醚三元醇、2.388g含苯多异氰酸酯、0.1g催化剂和1.838g轻质CaCO3制备而成；
所述的树枝状聚酯多元醇为武汉超支化树脂科技有限公司生产的耐热型芳香族支化聚酯，型号为HyPer H40系列的H403，羟基数为24/mol，分子量为8400，经换算0.75g树枝状聚酯多元醇的物质的量为8.93×10-5mol，羟基含量为0.00214mol；
所述的聚醚三元醇为高桥石化公司生产，型号为N330，羟值为53～59mg KOH/g，分子量为3000，经换算15.045g聚醚三元醇中羟基含量为0.015mol；
所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯，经换算2.388g含苯多异氰酸酯的物质的量为0.0137mol，异氰酸酯基含量为0.0274mol；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比例为1:1.6；
所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:0.143。
上述一种高耐热性的聚氨酯密封胶的制备方法，它是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为4.625％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶。
表1羟基与异氰酸酯基不同摩尔比对密封胶固化情况的影响
Figure BDA0002208107220000081
Figure BDA0002208107220000091
表1为聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数比例不同时，聚氨酯密封胶固化情况；由表可知，聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)时，才能达到最佳的固化效果。
表2树枝状聚酯多元醇加入量对密封胶拉伸强度的影响(n-NCO/n-OH＝1.4)
Figure BDA0002208107220000092
依据GB/T528-2009标准进行拉伸强度测试：由表可知，未老化的试样在未加入树枝状聚酯多元醇时，拉伸强度为0.84MPa，随着树枝状聚酯多元醇加入质量的增多，拉伸强度略有提高，最佳拉伸强度为0.9MPa，与未加入树枝状聚酯多元醇相比拉伸强度无明显改变。在140℃老化2小时后，加入树枝状聚酯多元醇的聚氨酯密封胶拉伸强度明显优于对比实验一制备的聚氨酯密封胶(0.48MPa)，且随着加入质量的增多，拉伸性能逐渐增强到0.71MPa。未加入树枝状聚酯多元醇的密封胶拉伸性能降低很多，加入树枝状聚酯多元醇的密封胶，拉伸性能下降不是很大。此实验证明，在引入树枝状多元醇后的聚氨酯密封胶，其耐热性优于原密封胶。
表3树枝状聚酯多元醇加入量对密封胶断裂伸长率的影响(n-NCO/n-OH＝1.4)
Figure BDA0002208107220000093
Figure BDA0002208107220000101
依据GB/T528-2008标准进行断裂伸长率测试：由表可知，在高温状态下，随着树枝状聚酯多元醇加入质量的增加，其断裂伸长率增大。经对比可以看出，140℃老化2小时后，未加入树枝状聚酯多元醇的聚氨酯密封胶性能下降很大，而加入树枝状聚酯多元醇的聚氨酯密封胶性能并未下降很大。故而加入树枝状聚酯多元醇可以提高聚氨酯密封胶的耐热性能。
表4树枝状聚酯多元醇加入量对密封胶180°剥离强度的影响(n-NCO/n-OH＝1.4)
Figure BDA0002208107220000102
依据GB/T532-2008标准进行180°剥离强度测试：由表可知，未老化的聚氨酯密封胶180°剥离强度随着树枝状聚酯多元醇加入量的增加呈上升的趋势，当加入量超过0.5g后上升趋势趋缓。140℃热老化2小时后，可以看出，随着树枝状聚酯多元醇加入质量的增加，其180°剥离强度逐渐增大。由此可见，引入了耐高温树枝状聚酯多元醇的密封胶耐热性能得到了提升。两组数据对比可以看出，热老化后，未加入树枝状聚酯多元醇的密封胶180°剥离强度下降最大，下降了5kN/m；加入0.75g树枝状聚酯多元醇的密封胶180°剥离强度相对下降不大，大约下降了1.85kN/m。由此，引入树枝状聚酯多元醇的耐热性聚氨酯密封胶短期内可承受住140℃的高温。
表5羟基与异氰酸酯基不同摩尔比对剪切强度的影响(MPa)
n<sub>-NCO</sub>/n<sub>-OH</sub> 1.3(实施例一) 1.4(实施例二) 1.5(实施例三)
剪切强度(MPa) 7.415 8.290 8.687
表6树枝状聚酯多元醇加入量对剪切强度的影响(MPa)
Figure BDA0002208107220000103
Figure BDA0002208107220000111
依据GB/T7124-2008标准进行剪切强度测试：由表可知，实施例制备的高耐热性的聚氨酯密封胶铝-铝剪切强度均>7MPa。

Claims (5)

1.一种高耐热性的聚氨酯密封胶，其特征在于它由聚醚三元醇、树枝状聚酯多元醇、含苯多异氰酸酯、催化剂和填料制备而成；
所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.3～1.5)；所述的聚醚三元醇的羟基与树枝状聚酯多元醇的羟基摩尔比为1:(0.01～0.143)；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中催化剂的质量百分数为0.005％～0.5％；
所述的高耐热性的聚氨酯密封胶中填料的质量百分数为0.08％～20％；
高耐热性的聚氨酯密封胶是按以下步骤进行的：
将聚醚三元醇、含苯多异氰酸酯和树枝状聚酯多元醇加入到三颈瓶中，通入氮气，在温度为80℃～85℃的条件下进行聚合反应，每隔30min取一滴反应液滴定异氰酸酯基的含量，当反应液中异氰酸酯基的质量百分数为3％～5％时停止聚合反应，得到聚氨酯预聚体，然后向聚氨酯预聚体中依次加入催化剂及填料，密封搅拌，真空脱泡，得到高耐热性的聚氨酯密封胶；
所述的树枝状聚酯多元醇为耐热型芳香族支化聚酯，羟基数为24/mol，分子量为8400。
2.根据权利要求1所述的一种高耐热性的聚氨酯密封胶，其特征在于所述的含苯多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯或多苯基多异氰酸酯。
3.根据权利要求1所述的一种高耐热性的聚氨酯密封胶，其特征在于所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、叔胺类催化剂和吗啉类催化剂中的一种或其中几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高耐热性的聚氨酯密封胶，其特征在于所述的填料为轻质CaCO3、炭黑、高岭土或滑石粉。
5.根据权利要求1所述的一种高耐热性的聚氨酯密封胶，其特征在于所述的聚醚三元醇的羟基和树枝状聚酯多元醇的羟基总摩尔数与含苯多异氰酸酯的异氰酸酯基摩尔数的比为1:(1.4～1.5)。
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