[發(fā)明專利]密封膠用耐高溫耐水聚氨酯組合物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710063987.1
• 申請日: 2007-02-15
• 公開（公告）號: CN101245182A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田立云;沈峰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京高盟化工有限公司
• 主分類號: C08L75/04
• 分類號: C08L75/04;C09K3/10
• 代理公司: 北京凱特來知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 鄭立明;任紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種密封膠用聚氨酯組合物及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種密封膠用耐高溫耐水聚氨酯組合物及其制備方法。

背景技術(shù)

聚氨酯由于具有優(yōu)良的彈性、耐低溫性能、耐磨性和良好的對基材的粘附性等特點，以及原料品種多樣化、配方調(diào)整自由度大、致使它可制備成各種不同形態(tài)的制品，如彈性密封膠、粘合劑、涂料、彈性體、發(fā)泡體、纖維以及從軟質(zhì)到硬質(zhì)的各類制品。

以端NCO基聚氨酯預(yù)聚體為主體聚合物的聚氨酯密封膠具備聚氨酯的優(yōu)良特性而應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛，但是這類通用聚氨酯密封膠存在一個問題是當(dāng)它應(yīng)用到高溫部位上，例如應(yīng)用到車輛發(fā)動機的周邊部件或產(chǎn)生機械發(fā)熱的部位上時，膠的表面因為受熱的作用常出現(xiàn)發(fā)泡和裂紋。另外，聚氨酯密封膠的耐水性能只處于中等水平，在要求嚴(yán)格的部位使用時不能滿足要求，比如一些管道的密封、電子電氣密封以及通訊設(shè)備密封。這些都限制了其在較高的溫度環(huán)境和需要防水的環(huán)境下使用。

CN?11565462N發(fā)明一種模壓型高溫聚氨酯/脲彈性體，發(fā)明中使用了對稱芳香伯二胺、對稱芳香伯二胺和芳香仲二胺混合物以及對稱芳香伯二胺和非氧化多元醇混合物三種擴鏈劑，制備產(chǎn)物具有140℃～150℃的高溫穩(wěn)定性。專利中沒有提到聚氨酯彈性體的耐水性能。另外一項發(fā)明CN1361221A中提供了一種耐高溫聚氨酯泡沫塑料，發(fā)明中在聚氨酯泡沫塑料上涂布有機硅樹脂，有機硅樹脂量達(dá)到了75％～90％，制得得聚氨酯泡沫塑料耐溫范圍180℃～220℃。

在聚氨酯密封膠領(lǐng)域，前人也在提高其耐熱性和耐水性發(fā)面進行了研究。

日本公開特許公報5283658和5535407中使用潛伏固化劑如酮亞胺和噁唑烷類，可使聚氨酯密封膠的耐熱性顯著提高，制成的單組分聚氨酯密封膠可耐130℃高溫。但是酮亞胺和噁唑烷類潛伏固化劑同時也是除水劑，加入到單組分聚氨酯體系中會大大降低密封膠的固化速度。另有資料中制備了丙烯酸聚氨酯密封膠，100℃熱老化1周力學(xué)性能不變化。還有文獻(xiàn)在聚氨酯體系中引入苯丙呋喃類聚合物和水飽和分子篩，對提高體系的耐熱性有重要作用。

采用聚氧化丙烯二醇和三醇，制備端NCO基聚氨酯預(yù)聚體，并以它為主體聚合物制備的聚氨酯密封膠耐溫水性能較好。在預(yù)聚體中使用丙烯腈和苯乙烯接枝的聚氧化丙烯二醇，耐水性提高。使用環(huán)氧乙烷封端的聚氧化丙烯二醇，制備的密封膠可耐沸水。采用高分子量和低不飽和度的聚醚多元醇或聚碳酸酯二醇、聚己內(nèi)酯二醇制備密封膠耐水性也較好。使用碳化二亞胺改性多異氰酸酯，有利于提高其耐水解性能。在聚氨酯密封膠中引入含氨基的硅烷偶聯(lián)劑可以提高其耐水性能，在60℃的水中浸泡7天后粘接界面仍未發(fā)生膠體破壞。

雖然以上資料對于耐高溫耐水聚氨酯進行了一定的研究工作，但是對于溫度較高的使用環(huán)境以及耐水性要求嚴(yán)格的環(huán)境，仍不能滿足要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對聚氨酯密封膠耐高溫和耐水性較差，影響其在較高溫度和嚴(yán)格防水環(huán)境下的應(yīng)用問題和現(xiàn)有的聚氨酯密封膠耐高溫耐水技術(shù)的不足，提供了一種既具有耐高溫性又具有耐水性的密封膠用聚氨酯組合物及其制備方法。

本發(fā)明的密封膠用耐高溫耐水聚氨酯組合物是由60～90質(zhì)量份聚異氰酸酯預(yù)聚體、0.1～5質(zhì)量份多功能接枝單體和5～30質(zhì)量份耐高溫化合物反應(yīng)制成；

所述聚異氰酸酯預(yù)聚體的NCO％值為0.5％～10.0％，粘度為2000～20000mPa·s，由多異氰酸酯、多元醇和增塑劑在催化劑作用下反應(yīng)制成；

所述多功能接枝單體為滿足下式結(jié)構(gòu)的化合物：

式中：A為氨基、環(huán)氧基、乙烯基中的一種；B為氨基、環(huán)氧基、乙烯基中的一種；OR’為甲氧基或乙氧基；

所述耐高溫化合物選自環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或無機納米粒子雜化的上述樹脂的復(fù)合材料中的一種。具體地說，耐高溫化合物選自雙酚A環(huán)氧樹脂如E-51、E-44，酚醛環(huán)氧樹脂如F-44，以及各種酚醛樹脂、有機硅樹脂、丙烯酸樹脂和雙馬來酰亞胺樹脂中的一種或多種。

所述多異氰酸酯選自芳香族多異氰酸酯、脂環(huán)族多異氰酸酯、經(jīng)碳化二亞胺改性的芳香族多異氰酸酯、經(jīng)碳化二亞胺改性的脂環(huán)族多異氰酸酯或其混合物。具體地說，多異氰酸酯選自1，4-環(huán)己烷二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、二苯基甲烷-4，4’-二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、萘-1，5-二異氰酸酯、甲基環(huán)己基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基多異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、經(jīng)碳化二亞胺改性的上述多異氰酸酯中的一種或多種。