CN113831725A - 一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条及制备方法，属于密封件技术领域。其包括第一组分和第二组分，所述第一组分和第二组分的质量比为0.4～0.8:1；所述第一组分为二异氰酸酯，所述第二组分包括以下重量份的原料：0.5～5份的助剂，1～5份的发泡剂、70～90份的聚醚多元醇、1～5份的氨基树脂、0.5～2份的催化剂和2～25份的阻燃剂。其制备方法包括将第一组分与第二组分按比例混合发泡后注入模具，成型后得到产品成品。本发明具有反应速度快、产品强度高的优点，本发明的制备方法具有生产速度快、效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条及制备方法，属于密封件技术领域。
背景技术
密封胶条是用于产品密封的胶条，主要用在建筑门窗、汽车等领域，聚氨酯包覆式阻燃密封胶条与普通密封胶条相比，具有轻质、耐用、无迁移等诸多优点，市场上对聚氨酯包覆式密封胶条的需求日渐增加。但随着目前对防火阻燃等性能要求的提高，需要聚氨酯包覆式密封胶条具备相应的阻燃效果。现有技术中，公布号为CN111518384A的专利申请公开了一种聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其通过在密封胶条的原料中添加大量阻燃剂，使聚氨酯包覆式密封胶条具备阻燃、烟毒低等效果。但由于所添加的阻燃剂不参与聚氨酯的反应，因而这些物质的添加会影响和阻碍其生产制备过程中反应原料的接触和反应，导致反应的速率降低。目前，通常通过添加催化剂来改善生产制备过程中反应速率慢、生产效率低的问题，但对于由添加了不反应物而阻碍反应原料接触与反应所导致的反应速率慢的问题，添加大量催化剂并不能解决和改善。因此，需要提供一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条及制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，包括第一组分和第二组分，所述第一组分和第二组分的质量比为0.4～0.8:1；所述第一组分为二异氰酸酯，所述第二组分包括以下重量份的原料：0.5～5份的助剂，1～5份的发泡剂、70～90份的聚醚多元醇、1～5份的氨基树脂、0.5～2份的催化剂和2～25份的阻燃剂。
进一步的，所述助剂为三乙醇胺、三乙胺中的一种或多种。
进一步的，所述发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或多种。
进一步的，所述聚醚多元醇的羟值为30±3mgKOH/g。
进一步的，所述氨基树脂包括异丁醚化氨基树脂、正丁醚化氨基树脂和甲醚化氨基树脂中的一种或多种。
进一步的，所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、二丙二醇、三乙烯二胺和有机锡中的一种或多种。
进一步的，所述阻燃剂包括膨胀石墨，以及三氧化二锑、硼酸锌、碳黑、氢氧化铝、甲基膦酸二甲酯和包覆红磷中的一种或多种。
进一步的，所述第二组分的制备过程包括以下步骤：将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，搅拌均匀后缓慢加入催化剂和阻燃剂，再次混合均匀后得到第二组分。
本发明另外提供一种上述的生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条的制备方法，包括以下步骤：
制备第二组分：按重量比称取各原料，将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，搅拌均匀后逐滴或逐粒加入催化剂和阻燃剂，再次混合均匀后得到第二组分。
制备产品：将第一组分与第二组分按比例混合发泡后注入模具，成型后得到产品成品。
本发明的有益效果是：
通过在第二组分中采用氨基树脂与聚醚多元醇复配，氨基树脂的结构中含有大量醚基/仲胺基/伯胺基的功能基团，其中，仲胺基与伯胺基与异氰酸根的反应活性较羟基与异氰酸根的反应活性更大，氨基树脂中含有的多个胺基孤对电子快速进攻异氰酸酯的碳，有利于促进异氰酸酯与聚醚多元醇、氨基树脂的反应，使生产的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条在更短时间内反应完全，达到加快反应速度、提高生产效率的目的。同时，氨基树脂与异氰酸酯反应生成取代脲，其形成的网状结构也为产品的硬度作出有效贡献，使生产的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条达到相应强度，有利于改善聚氨酯包覆式阻燃密封胶条的产品质量。本发明的制备方法具有生产速度快、效率高的优点。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，包括第一组分和第二组分，第一组分和第二组分的质量比为0.4～0.8:1。其中，第一组分为二异氰酸酯，第二组分则包含二异氰酸酯的反应物，第二组分由包括以下重量份的原料组成：0.5～5份的助剂，1～5份的发泡剂、70～90份的聚醚多元醇、1～5份的氨基树脂、0.5～2份的催化剂和2～25份的阻燃剂。
其中，第二组分中采用的助剂可以为碱性的三乙醇胺、三乙胺中的一种或多种，利用助剂改善反应得到的密封胶条的强度及气体性能。发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或多种，水能够与异氰酸酯反应生成二氧化碳，形成发泡效果，二氯甲烷的低沸点、不易燃特性也能够为反应过程产生发泡效果。第二组分中的聚醚多元醇为二异氰酸酯的反应物之一，其可采用羟值为30±3mgKOH/g的原料。第二组分中的氨基树脂可以采用异丁醚化氨基树脂、正丁醚化氨基树脂和甲醚化氨基树脂中的一种或多种，利用这些氨基树脂中的伯胺基、仲胺基功能基团，促进其本身及聚醚多元醇与异氰酸根的反应。本发明下述实施例中采用的氨基树脂为油漆专用异丁醚化氨基树脂、正丁醚化氨基树脂或甲醚化氨基树脂。反应中的催化剂为双二甲氨基乙基醚、二丙二醇、三乙烯二胺和有机锡中的一种或多种，阻燃剂包括膨胀石墨、三氧化二锑、硼酸锌、碳黑、氢氧化铝、甲基膦酸二甲酯和包覆红磷中的一种或多种。
第二组分的制备过程包括以下步骤：先将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，加入混合釜中搅拌3～10min，然后缓慢加入催化剂和阻燃剂，搅拌5～20min至混合均匀，制得第二组分。
本发明另外提供一种上述的生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条的制备方法，包括以下步骤：
制备第二组分：按重量比称取各原料，将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，搅拌均匀后缓慢加入催化剂和阻燃剂，再次混合均匀后得到第二组分。
制备产品：将第一组分与第二组分按比例混合通过二组分发泡机投放于阻燃PE流延膜上，经过烤箱烘烤后得到发泡均匀的产品成品。
实施例一
本实施例提供一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条及其制备方法，该聚氨酯包覆式阻燃密封胶条由二异氰酸酯与第二组分按0.45:1的质量比反应制得，第二组分由0.6份的三乙醇胺、2.5份的水、78份的聚醚多元醇、4份的异丁醚化氨基树脂、0.7份双二甲氨基乙基醚和14.9份的膨胀石墨组成。
其制备方法包括：将三乙醇胺、水、聚醚多元醇和异丁醚化氨基树脂加入至混合釜中搅拌5min，然后缓慢加入双二甲氨基乙基醚和膨胀石墨，搅拌15min至混合均匀，得到第二组分。然后将二异氰酸酯与第二组分按0.45:1的质量比通过二组分发泡剂投放于阻燃PE流延膜上，经过温度为40℃、长度为20m的烤箱烘烤，得到发泡均匀的产品成品。
本实施例制备方法的生产速率为20米/分钟，根据国家标准《GB 16807-2008 防火膨胀密封件》检测本实施例制得产品的耐空气老化性能、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐冻融循环性及发烟密度、产烟毒性等；根据国家标准《GB/T 10707-2008 橡胶燃烧性能的测定》检测产品的氧指数，根据国家标准《GB/T 1040.1-2018》检测产品的拉伸强度。得到检测结果：拉伸强度6.2MPa，膨胀倍率18.8mL/g，氧指数27%；空气老化试验、耐水性试验、耐酸性试验和耐碱性试验后，密封胶条的质量变化率均不大于5%，且试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；冻融循环试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；发烟密度SDR不大于35；产烟毒性危险等级为ZA2级。
实施例二
本实施例与实施例一的区别主要在于：二异氰酸酯与第二组分的质量比为0.6:1，第二组分由1份的三乙胺、2份水、90份的聚醚多元醇、1份的正丁醚化氨基树脂、0.5份的三乙烯二胺、0.5份的有机锡、5份的膨胀石墨和5份的氢氧化铝组成。
本实施例制备方法的生产速率为11米/分钟，对产品各性能的检测结果为：拉伸强度5.5MPa，膨胀倍率7mL/g，氧指数21%；空气老化试验、耐水性试验、耐酸性试验和耐碱性试验后，密封胶条的质量变化率均不大于5%，且试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；冻融循环试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；发烟密度SDR不大于35；产烟毒性危险等级为ZA2级。
实施例三
本实施例与实施例一的区别主要在于：二异氰酸酯与第二组分的质量比为0.4:1，第二组分由3.5份的三乙醇胺、1.5份的水、70份的聚醚多元醇、3份的甲醚化氨基树脂、1份的三乙烯二胺、1份有机锡和8份的甲基膦酸二甲酯、12份膨胀石墨组成。
本实施例制备方法的生产速率为17米/分钟，对产品各性能的检测结果为：拉伸强度5.8MPa，膨胀倍率15.3mL/g，氧指数29%；空气老化试验、耐水性试验、耐酸性试验和耐碱性试验后，密封胶条的质量变化率均不大于5%，且试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；冻融循环试验后膨胀体的膨胀率均不小于初始膨胀倍率；发烟密度SDR不大于35；产烟毒性危险等级为ZA2级。
对比例一
本对比例与实施例一的区别主要在于：本对比例第二组分由0.6份的三乙醇胺、2.5份的水、82份的聚醚多元醇、0.7份双二甲氨基乙基醚和14.9份的膨胀石墨组成。本对比例的指标方法包括：将三乙醇胺、水和聚醚多元醇加入至混合釜中搅拌5min，然后缓慢加入双二甲氨基乙基醚和膨胀石墨，搅拌15min至混合均匀，得到第二组分。然后将二异氰酸酯与第二组分按0.45:1的质量比通过二组分发泡剂投放于阻燃PE流延膜上，经过温度为40℃、长度为20m的烤箱烘烤，得到发泡均匀的产品成品。
本对比例制备方法的生产速率为8米/分钟，拉伸强度5.5MPa，膨胀倍率18.5mL/g，氧指数27%，耐空气老化性能、耐水性、耐酸性、耐碱性、耐冻融循环性及发烟密度、产烟毒性等均符合国家标准的相关要求。
可见，本发明通过在第二组分中采用氨基树脂与聚醚多元醇复配，共同作为二异氰酸酯的反应物，明显有利于显著提高产品的生产速率，与单独采用聚醚多元醇的方案相比，生产速率直接提高了近一倍，极大地提高了产品的生产效率。同时，采用本发明的方案制备的产品，在拉伸强度方面也得到提高，本发明的产品具有生产高效、产品性能稳定、质量优异的优点。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (9)
1.一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：包括第一组分和第二组分，所述第一组分和第二组分的质量比为0.4～0.8:1；所述第一组分为二异氰酸酯，所述第二组分包括以下重量份的原料：0.5～5份的助剂，1～5份的发泡剂、70～90份的聚醚多元醇、1～5份的氨基树脂、0.5～2份的催化剂和2～25份的阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述助剂为三乙醇胺、三乙胺中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述发泡剂为水或二氯甲烷中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述聚醚多元醇的羟值为30±3mgKOH/g。
5.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述氨基树脂包括异丁醚化氨基树脂、正丁醚化氨基树脂和甲醚化氨基树脂中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述催化剂为双二甲氨基乙基醚、二丙二醇、三乙烯二胺和有机锡中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述阻燃剂包括膨胀石墨、三氧化二锑、硼酸锌、碳黑、氢氧化铝、甲基膦酸二甲酯和包覆红磷中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的一种生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条，其特征在于：所述第二组分的制备过程包括以下步骤：将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，搅拌均匀后加入催化剂和阻燃剂，再次混合均匀后得到第二组分。
9.一种根据权利要求1至8中任意一项所述的生产效率高的聚氨酯包覆式阻燃密封胶条的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
制备第二组分：按重量比称取各原料，将助剂、发泡剂、聚醚多元醇和氨基树脂混合，搅拌均匀后加入催化剂和阻燃剂，再次混合均匀后得到第二组分；
制备产品：将第一组分与第二组分按比例混合发泡后注入模具，成型后得到产品成品。
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