CN1324103C - 一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法属密封胶技术领域。其所要解决的技术问题是：提供一种具有优良的柔韧性、粘结性、耐磨性、耐热性、耐寒性、耐水性以及电器绝缘性，能够满足对多种基材进行良好粘接的单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法。其要点在于其原料组分及其重量百分比为：增塑剂15-30、二苯基甲烷二异氰3-10、聚醚20-30、氧化钙1-4、吸水剂0.2-0.5、碳黑10-20、碳酸钙10-20、二氧化硅1-5、硅烷偶联剂KH-550 0.1-0.4、异佛尔酮二异氰酸酯0.1-2、硅烷偶联剂KH-560 0.2-0.6、二月桂酸二丁基锡0.01-0.04、α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷5-12、双吗林二乙基醚0.1-0.4。

Description

一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法

技术领域：本发明属聚氨酯密封胶/粘结剂领域，特别是一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法。

背景技术：聚氨酯密封胶是继丙烯酸酯密封胶、有机硅玻璃胶之后出现的新型胶种。这类密封胶以空气中微量水分为交联促进剂，可在室温下固化且呈弹性状态，具有软硬度可调节、耐低温、柔韧以及粘结强度大等优点，是一种粘接型密封胶。该胶对金属、木材、橡胶和油漆等具有良好的粘接性，除用于汽车行业作密封材料外，还可广泛用于建筑、机场、道路、桥梁等作防水材料。与其它密封胶相比，具有无臭、无污染、弹性好、粘结强度高、可调性好等特点。

单组份聚氨酯密封胶因其主体树脂分子所含端异氰酸酯基可与潮气反应而交联固化，因此也称为单组份湿固化聚氨酯密封胶。在汽车、建筑及机械行业中发挥重要作用。单组份湿固化聚氨酯密封胶在建筑业中主要用于混凝土制板幕墙、钢筋混凝土和石板、薄板、玻璃纤维钢筋混凝土等施工缝的密封，使用寿命可达15-20年。另外，单组份湿固化聚氨酯密封胶还是安装汽车挡风玻璃最好的粘接密封材料，预计全世界单组份湿固化聚氨酯密封胶的用量将以每年20％的速度增长。

但是，单组份湿固化聚氨酯密封胶尚存在耐高温差、抗紫外线能力弱、与无孔基面的粘结性不强等缺陷，且在该胶中一般均含有如苯、二甲苯等有毒溶剂，对环境具有一定的污染，对人体具有一定的危害。

发明内容：本发明所要解决的技术问题是：提供一种不仅具有优良的柔韧性、粘结性和耐磨性，而且又具有优良的耐热性、耐寒性、耐水性以及电器绝缘性，既能够满足不同基材粘接和使用条件的要求，又能够对多种基材进行良好的粘接，同时对环境无污染、对人体无毒害的单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶及其制备方法。

其技术方案是：一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶，其特征在于其原料组分及其重量百分比为：

增塑剂T--50                         15-30

二苯基甲烷二异氰酸酯                3-10

聚醚330N                            20-30

氧化钙                              1-4

吸水剂TI                            0.2-0.5

碳黑                                10-20

碳酸钙                              10-20

二氧化硅                            1-5

硅烷偶联剂KH-550                    0.1-0.4

异佛尔酮二异氰酸酯                  0.1-2

硅烷偶联剂KH--560                   0.2-0.6

二月桂酸二丁基锡                    0.01-0.04

α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷   5-12

双吗啉二乙基醚                      0.1-0.4。

其制备方法是：

将α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷与聚醚330N脱水后，与二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯反应制备成预聚体，在反应釜中加入氧化钙、增塑剂T--50和吸水剂TI在真空条件下混合5分钟；加入碳黑，高速混合2分钟；加入碳酸钙，在真空条件下混合5分钟；再分批加入二氧化硅，在真空条件下混合5分钟；再加入硅烷偶联剂KH--560，在真空条件下混合20分钟，直到60度，停止搅拌；冷却到30度。加入二月桂酸二丁基锡和双吗啉二乙基醚、硅烷偶联剂-KH550，在真空条件下混合20分钟；冷却后包装得单组份硅氧烷聚氨酯建筑密封胶产品。

其技术效果是：

由于本发明的单组份湿固化硅氧烷聚氨酯密封胶多元醇部分采用了不同于单组份湿固化聚氨酯密封胶多元醇采用的聚醚多元醇的α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷，用端羟基活性基团与异氰酸根基团反应，从而在聚氨酯链中引入硅氧烷基团，因此，本发明的单组份湿固化硅氧烷聚氨酯密封胶树脂由聚硅氧烷及聚氨酯两种材料构成，兼具有聚硅氧烷和聚氨酯两者的基本特点，即不仅具有优良的柔韧性、粘结性和耐磨性，而且又具有优良的耐热性、耐寒性、耐水性以及电器绝缘性；同时本密封胶最大的特点是于聚氨酯、聚醚、聚硅氧烷膜独特的准网状结构，随硅氧烷含量的增大，形成的准网状结构增多，结果在同样伸长率的情况下，应力却明显提高，引入硅氧烷后使密封胶具有高模量的同时还具有高的延伸率，既可对多种基材如金属、塑料、木材、织物、玻璃等进行良好的粘接，又可在粘结时不使用底涂剂；另外树脂组成结构和胶粘剂配方变化范围大，从分子设计出发可合成和配制出性能变化范围很大的一系列类型的胶粘剂，能满足不同基材粘接和使用条件的要求，且采用DMDEE作为催化剂，由于其仅催化异氰酸根与空气中的水分反应，不会催化异氰酸根的自聚反应，因此，使密封胶的固化时间变快，而又不影响稳定性。另外，本密封胶不含苯、二甲苯等有毒溶剂，对环境无污染，对人体无危害。

具体实施方式：

实施例1。取5kg的α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷与30kg的聚醚330N脱水后，与0.1kg的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、3kg的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI反应制备成预聚体；在反应釜中加入1kg的氧化钙、15kg的增塑剂T-50、0.2kg的吸水剂TI，在真空条件下混合5分钟；加入10kg的碳黑，高速混合2分钟；加入10kg的碳酸钙，在真空条件下混合5分钟；再加入1kg的二氧化硅，在真空条件下混合5分钟；再加入0.2kg的硅烷偶联剂KH--560，在真空条件下混合20分钟，直到60度，停止搅拌；冷却到30度，加入0.01kg的二月桂酸二丁基锡和0.1kg的双吗啉二乙基醚DMDEE、0.1kg的硅烷偶联剂-KH550，在真空条件下混合20分钟；冷却后包装得单组份硅氧烷聚氨酯建筑密封胶产品。

实施例2。取8.2kg的α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷与24kg的聚醚330N脱水后，与1kg的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、6.2kg的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI反应制备成预聚体；在反应釜中加入2kg的氧化钙、23kg的增塑剂T-50、0.34kg的吸水剂TI，在真空条件下混合5分钟；加入15kg的碳黑，高速混合2分钟；加入15kg的碳酸钙，在真空条件下混合5分钟；再加入3kg的二氧化硅，在真空条件下混合5分钟；再加入0.41kg的硅烷偶联剂KH--560，在真空条件下混合20分钟，直到60度，停止搅拌；冷却到30度，加入0.02kg的二月桂酸二丁基锡和0.2kg的双吗啉二乙基醚DMDEE、0.2kg的硅烷偶联剂-KH550，在真空条件下混合20分钟；冷却后包装得单组份硅氧烷聚氨酯建筑密封胶产品。

实施例3。取15kg的α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷与20kg的聚醚330N脱水后，与1.5kg的异佛尔酮二异氰酸酯IPDI、3kg的二苯基甲烷二异氰酸酯MDI反应制备成预聚体；在反应釜中加入3kg的氧化钙、30kg的增塑剂T-50、0.45kg的吸水剂TI，在真空条件下混合5分钟；加入20kg的碳黑，高速混合2分钟；加入20kg的碳酸钙，在真空条件下混合5分钟；再加入4kg的二氧化硅，在真空条件下混合5分钟；再加入0.5kg的硅烷偶联剂KH--560，在真空条件下混合20分钟，直到60度，停止搅拌；冷却到30度，加入0.03kg的二月桂酸二丁基锡和0.3kg的双吗啉二乙基醚DMDEE、0.3kg的硅烷偶联剂-KH550，在真空条件下混合20分钟；冷却后包装得单组份硅氧烷聚氨酯建筑密封胶产品。

Claims (2)

1、一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶，其特征在于其原料组分及其重量百分比为：

增塑剂T--50                            15-30

二苯基甲烷二异氰酸酯                   3-10

聚醚330N                               20-30

氧化钙                                 1-4

吸水剂TI                               0.2-0.5

碳黑                                   10-20

碳酸钙                                 10-20

二氧化硅                               1-5

硅烷偶联剂-KH550                       0.1-0.4

异佛尔酮二异氰酸酯                     0.1-2

硅烷偶联剂KH--560                      0.2-0.6

二月桂酸二丁基锡                       0.01-0.04

α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷      5-12

双吗啉二乙基醚                         0.1-0.4。

2、根据权利要求1所述的一种单组份湿固化硅氧烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于其按下述步骤依次进行：将α，ω-二(4-羟丁基)聚二甲基硅氧烷与聚醚330N脱水后，与二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯反应制备成预聚体，在反应釜中加入氧化钙、增塑剂T--50和吸水剂TI在真空条件下混合5分钟；加入碳黑，高速混合2分钟；加入碳酸钙，在真空条件下混合5分钟；再分批加入二氧化硅，在真空条件下混合5分钟；再加入硅烷偶联剂KH--560，在真空条件下混合20分钟，直到60度，停止搅拌；冷却到30度。加入二月桂酸二丁基锡和双吗啉二乙基醚、硅烷偶联剂-KH550，在真空条件下混合20分钟；冷却后包装得单组份硅氧烷聚氨酯建筑密封胶产品。