[發(fā)明專利]聚硅氧烷/硅烷化蓖麻油聚氨酯IPN密封膠

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310017041.7
• 申請(qǐng)日: 2013-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN103074025A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃志雄;賈金榮;秦巖;梅啟林;王雁冰;張光武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C09J175/14
• 分類號(hào): C09J175/14;C09J183/06;C09J11/04;C09J11/06;C09K3/10
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王守仁

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及密封膠技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種聚硅氧烷硅烷化蓖麻油聚氨酯IPN密封膠。

背景技術(shù)

密封膠是用來(lái)填充孔洞、接頭或接縫等空隙的材料，其固化后能與被填充物形成整體，具有防水、防風(fēng)、防震、隔音及保溫等功能。密封膠又可分為非彈性和彈性密封膠，彈性密封膠因具有密封和粘接雙重功能，已經(jīng)成為密封材料的主體。目前，液態(tài)聚硫橡膠、硅酮膠及聚氨酯密封膠是市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位的三大彈性密封膠，其中聚氨酯密封膠有優(yōu)異的低溫彈性、耐疲勞性、耐磨性及耐化學(xué)性，且價(jià)格一般比前兩種密封膠低，因此開發(fā)新品種聚氨酯密封膠有重要意義。

互穿網(wǎng)絡(luò)聚合物（Interpenetrating?Polymer?Networks，IPN）是兩種或兩種交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)通過(guò)互穿及機(jī)械纏結(jié)形成的聚合物合金，IPN往往具有兩種或兩種以上均聚物的特點(diǎn)，起到優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)作用。在一定條件下，IPN的拉伸強(qiáng)度、斷裂延伸率、硬度、沖擊強(qiáng)度和耐熱性等可以同時(shí)高于單一聚合物組份。聚硅氧烷有優(yōu)異的耐候性、耐水性及熱穩(wěn)定性，人們嘗試在聚氨酯基礎(chǔ)上利用IPN技術(shù)引入聚硅氧烷。但是聚硅氧烷與聚氨酯的溶解度參數(shù)分別為7.5和11.3，是一個(gè)典型的不相容體系。目前報(bào)道較多的是采用相容劑或與聚氨酯溶解度參數(shù)較近的聚硅氧烷來(lái)改善體系的相容性。

硅烷化聚氨酯不含游離的-NCO基團(tuán)，固化后無(wú)氣體放出，是密封膠研制的一個(gè)重要方向。蓖麻油分子鏈含有三個(gè)羥基，可用來(lái)制備交聯(lián)密度高的聚氨酯材料。將硅烷化蓖麻油聚氨酯與聚硅氧烷制備IPN，硅烷化蓖麻油聚氨酯分子鏈末端的烷氧基團(tuán)在濕氣中會(huì)水解產(chǎn)生-SiOH,會(huì)部分參與羥基硅油-正硅酸乙酯的交聯(lián)反應(yīng)，有效改善體系的相容性，增強(qiáng)膠膜的力學(xué)性能，但是目前沒(méi)有聚硅氧烷/硅烷化聚氨酯IPN的相關(guān)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，提供一種聚硅氧烷/硅烷化蓖麻油聚氨酯IPN密封膠，該密封膠環(huán)保，存儲(chǔ)期長(zhǎng)，具有優(yōu)異的耐溫性、耐水性、較高的的拉伸強(qiáng)度及斷裂延伸率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用以下的技術(shù)方案：

本發(fā)明提供的聚硅氧烷/硅烷化蓖麻油聚氨酯IPN密封膠，由A、B、C三組份組成，使用時(shí)只需將A、B、C三組份按100:60～80：8～10質(zhì)量比混合均勻，即得聚硅氧烷/硅烷化蓖麻油聚氨酯IPN密封膠。A組份包括：100份甲苯-2,4-二異氰酸酯、180～250份脫水蓖麻油、30～40份溶劑及0.5～2份氨基硅烷。B組份包括：100份羥基硅油、0.8～1.5份結(jié)構(gòu)控制劑及100～150份填料。C組份包括：8～10份正硅酸乙酯及0.5～1份的錫類催化劑，均為質(zhì)量份數(shù)。

所述A組份的制備方法可以是：蓖麻油在110℃真空脫水2h；取脫水蓖麻油加入到充滿氮?dú)獾恼婵諗嚢韪獌?nèi)，緩慢滴入稱量好的甲苯-2,4-二異氰酸酯及溶劑，攪拌均勻，升溫至70℃反應(yīng)2.5h；降溫至30℃加入氨基硅烷，攪拌均勻，每隔半小時(shí)測(cè)定-NCO含量至-NCO基團(tuán)全部消失，將產(chǎn)物真空脫泡后倒入干燥的充滿氮?dú)獗Ｗo(hù)的容器，密封保存。

所述B組份的制備方法可以是：將填料與結(jié)構(gòu)控制劑在80℃真空干燥4h；在真空攪拌釜中加入羥基硅油、結(jié)構(gòu)控制劑及填料，室溫下攪拌均勻出料，密封保存。

所述C組份的制備方法可以是：將稱量好的正硅酸乙酯、錫類催化劑攪拌均勻出料，密封保存。

所述溶劑可以為鄰苯二甲酸二丁酯、二甲苯、乙酸乙酯及四氯化碳中的一種或幾種的混合物。

所述氨基硅烷可以為γ-氨丙基三乙氧基硅烷，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中的任意一種。

所述結(jié)構(gòu)控制劑可以為六甲基二硅氮烷、二苯基硅二醇、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的任意一種。

所述填料可以為氣相二氧化硅、滑石粉及輕質(zhì)碳酸鈣中的任意一種或幾種的混合物。

所述錫類催化劑可以為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、氯化亞錫及辛酸亞錫中的任意一種或者幾種的混合物。

本發(fā)明與以往的技術(shù)相比具有以下的主要優(yōu)點(diǎn)：

（1）將聚氨酯鏈端的-NCO基團(tuán)轉(zhuǎn)化為烷氧基，固化過(guò)程中無(wú)氣泡產(chǎn)生，屬于環(huán)保密封膠；

（2）將A、B、C三組份分裝，使得該密封膠儲(chǔ)存期可大于一年；

（3）IPN體系中引入了無(wú)機(jī)的-Si-O-Si-鏈節(jié)，顯著改善了密封膠的熱穩(wěn)定性；

（4）蓖麻油聚氨酯網(wǎng)絡(luò)含有大量耐水性好的雙鍵，且-Si-O-Si-鏈節(jié)有優(yōu)異的耐水性，使得該密封膠的耐水性好；