[發明專利]一種單組份硅烷改性聚氨酯密封膠及其制備方法

無效

• 申請號: 201410152614.1
• 申請日: 2014-04-16
• 公開（公告）號: CN103923593A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 何永富;孫輝;陶小樂;鄭重;周朝棟;孟君偉
• 申請（專利權）人: 杭州之江有機硅化工有限公司
• 主分類號: C09J175/04
• 分類號: C09J175/04;C09J11/06;C09J11/04;C08G18/83;C08G18/48;C08G18/42;C08G18/67
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本發明涉及硅烷改性聚氨酯密封膠及其制備方法，尤其涉及一種單組份硅烷改性聚氨酯密封膠及其制備方法。

背景技術

密封膠是一種用來填充空隙（空洞、接縫）的材料，目前市面上種類繁多，應用最廣的主要包括有機硅密封膠和聚氨酯密封膠。其中，有機硅密封膠具有最好的粘接性能、耐老化性能，但是機械性能較低（低拉伸、剪切強度）；聚氨酯密封膠具有優異的機械性能（高拉伸、剪切強度），但對某些基材如玻璃、鋁材幾乎沒有粘結性。

由于聚氨酯密封膠具有較好的機械性能，因此在汽車工業上被廣泛用于風擋玻璃的裝配和密封，是有機硅密封膠所無法取代的。但是在聚氨酯密封膠施工前必須在基材上使用一層底涂以增強其粘結性，這不僅造成了施工工藝的復雜化，而且底涂中常含有有毒溶劑，存在一定的環境污染問題，會給生產員工的身體健康帶來傷害。

如果能提供一種即具有優異機械性能，又對玻璃、鋁材具有優異粘接性能的密封材料，便能夠解決上述工藝中存在的問題。

發明內容

本發明目的是針對傳統工業生產中聚氨酯密封膠需要使用底涂的缺點，提供一種單組份硅烷改性聚氨酯密封膠及其制備方法，對玻璃、鋁材具有優異粘接性能的高強度單組份硅烷改性聚氨酯密封膠。?

本發明的的目的是通過以下技術方案實現的：一種單組份硅烷改性聚氨酯密封膠，由以下成分組成：質量分數為20-60%硅烷改性聚氨酯聚合物，質量分數為20-40%的增塑劑，質量分數為20-50%的填料，質量分數為0-2.0%偶聯劑，質量分數為0.01-1%的催化劑。

進一步地，所述增塑劑為鄰苯二甲酸酯，優選為鄰苯二甲酸二異癸酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸丁芐酯。

所述填料由碳黑、滑石粉、重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、粘土中的一種或幾種按任意配比組成。

所述偶聯劑選自N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷。

所述催化劑選自二月桂酸酯二正丁基錫、二馬來酸二正丁基錫、二月桂酸二正辛基錫、辛酸亞錫、二（十二烷基硫）二丁基錫、二醋酸二丁基錫、硫醇二辛基錫。

一種單組份硅烷改性聚氨酯密封膠的制備方法，包括以下步驟：

（1）硅烷改性聚氨酯聚合物的制備：將端羥基聚合物預熱到50-60℃，加入異氰酸酯、二月桂酸二丁基錫后于70-80℃反應2-6h，其中，異氰酸酯與端羥基聚合物的質量比為9.5~26.5:100，二月桂酸二丁基錫與端羥基聚合物的質量比為0.01~0.05:100。制得異氰酸酯基質量分數為0.5-5.0%的聚氨酯預聚體，然后加入硅烷偶聯劑繼續反應1-2h，制得硅烷改性聚氨酯聚合物；其中，硅烷偶聯劑與異氰酸酯基（NCO）的摩爾比為1-1.1:1；

（2）單組份硅烷改性聚氨酯密封膠的制備：將步驟（1）制備的硅烷改性聚氨酯聚合物加入行星攪拌機中，加入增塑劑，填料，偶聯劑，催化劑，抽真空攪拌1-2h后，制得高強度單組份硅烷改性聚氨酯密封膠；硅烷改性聚氨酯聚合物、增塑劑、填料、偶聯劑和催化劑的質量配比為20~60:20~40:20~50:0~2.0:0.01~1。

進一步的，所述步驟1中的端羥基聚合物由質量分數為10-30%的聚醚二元醇、質量分數為50-80%的聚醚三元醇、質量分數為0-20%聚酯二元醇、質量分數為0-20%的蓖麻油組成，其中，聚醚二元醇的平均分子量為1000-4000，聚醚三元醇平均分子量為3000-6000，聚酯二元醇平均分子量為2000-10000。

所述步驟1中的異氰酸酯選自4,4'?二苯基甲烷二異氰酸酯、甲苯-2,4-二異氰酸酯、三甲基-1,6-六亞甲基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、氫化苯基甲烷二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、多苯基多亞甲基多異氰酸酯、硫代磷酸三苯基異氰酸酯。

所述步驟1中的硅烷偶聯劑為含活潑氫的巰基、氨基、仲胺基甲氧基（乙氧基）的硅烷，選自γ-巰丙基三甲氧基硅烷、γ-巰丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷，N-甲基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-（正丁基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-（環己基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。

本發明的有益效果是：本發明單組份硅烷改性聚氨酯密封膠不僅具有優異的機械性能、可以直接應用于風擋玻璃等對密封膠機械性能有較高要求的工程中，而且還可以免去傳統聚氨酯密封膠施工工藝中底涂的使用、降低對環境的污染和對施工工人身體的危害。