[發明專利]低模量高彈性恢復率聚氨酯密封膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201711471505.6
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN108018018B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 冉千平;孫德文;劉娜;劉玉亭;李波;尹浩;萬赟
• 申請（專利權）人: 江蘇蘇博特新材料股份有限公司
• 主分類號: C09J175/08
• 分類號: C09J175/08;C09J11/04;C08G18/40;C08G18/61;C08G18/48
• 代理公司: 南京材智匯知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32449
• 代理人: 喬淑媛

本發明公開了一種低模量有機硅改性聚氨酯密封膠及其制備方法，所述低模量高彈性恢復率聚氨酯密封膠的組成中含有有機硅改性聚氨酯預聚物和硅烷改性的納米碳酸鈣。所述低模量有機硅改性聚氨酯密封膠具有良好的彈性恢復性能，同時具有一定的疏水性能，耐水性優異，穩定性好。

技術領域

本發明涉及一種低模量高彈性恢復率聚氨酯密封膠及其制備方法，屬硅烷改性聚氨酯密封膠技術領域。

背景技術

硅烷改性聚氨酯彈性密封膠是繼聚硫型、硅酮型、聚氨酯型之后的一類新型彈性密封膠，具有良好的力學性能和貯存穩定性，優異的粘接性、可涂覆性以及耐候性等，在建筑領域有著較廣闊的應用前景。

彈性密封膠在用于混凝土的高變形接縫嵌縫密封時，密封膠模量過高，容易在混凝土接縫變形界面發生粘接破壞，因此適宜采用低模量、高粘接性、高彈性密封膠。

密封膠的彈性恢復性能是決定密封膠適應接縫變形的一項重要性能，然而在制備單組分低模量硅烷改性聚氨酯密封膠時，通常采用降低填料份數、增加增塑劑份數而這會引起密封膠彈性恢復性能的降低。低的彈性恢復性能密封膠在跟隨接縫變形恢復后膠體不能同時恢復，導致密封膠起鼓、密封性能下降，嚴重影響密封膠的實際使用效能。

有機硅材料主鏈結構是Si-O-Si鏈交替組成的穩定骨架，具有極佳的柔韌性，良好的耐熱、耐候、阻燃和憎水性能，不僅能夠增強聚氨酯的柔韌性與彈性，也可使聚氨酯的其他性能有著明顯改善。

CN201410089094.4中，通過加入硅烷封端劑，制備的單組份硅烷改性聚氨酯密封膠具有良好的耐候、耐水、耐熱性且粘接力良好。

CN201510086740.6中，使用乙烯基三定酮肟基硅烷改性聚氨酯制備的密封膠具有較好的耐油性和耐熱性，在高溫高濕環境下保持良好的性能。

文獻表明，有機硅改性聚氨酯研究大都集中在硅烷部分或全部封端-NCO基，以達到改善界面粘接，提高耐老化、耐熱性能，降低表面缺陷等作用。

發明內容

為解決現有技術中的低模量密封膠彈性恢復性能偏低，在混凝土接縫處密封性能較差的問題，本發明提供了一種低模量有機硅改性聚氨酯密封膠及其制備方法，所述低模量有機硅改性聚氨酯密封膠具有良好的彈性恢復性能，同時具有一定的疏水性能，耐水性優異，穩定性好。

該密封膠樹脂預聚物分子鏈中引入具有極佳柔韌性的-Si-O-Si骨架結構，增強聚氨酯分子鏈的鏈柔順性與彈性，同時降低分子鏈間阻尼與內耗，提高密封膠彈性恢復性能，采用低分子聚二甲基硅氧烷嵌段共聚改性可避免高含量有機硅引入時導致的聚合物相分離以及力學性能降低。配合采用硅烷改性納米碳酸鈣作為補強填料可增加納米碳酸鈣和聚合物分子鏈間物理與化學纏結點，減少密封膠拉伸變形時引起的分子鏈間滑移、滑脫，進一步提高密封膠彈性恢復性能。

所述的有機硅改性聚氨酯預聚物為低分子量端羥基聚二甲基硅氧烷嵌段共聚改性聚氨酯預聚物，其中低分子量端羥基聚二甲基硅氧烷分子量為200～500。

所述的低分子量端羥基聚二甲基硅氧烷嵌段共聚改性聚氨酯預聚物制備方法為：

(1)將5～15份端羥基聚二甲基硅氧烷加入反應釜中，升溫至80～100℃，真空脫水1～2h；

(2)降溫至60～65℃，加入5～20份異氰酸酯，緩慢升溫至80～100℃，氮氣保護下，反應2.5～3h；

(3)降溫至60～65℃，加入已真空脫水10～45份聚醚多元醇，緩慢升溫至80～100℃，氮氣保護下，反應2.5～3h；

(4)降溫至60～70℃，逐滴滴入1～25份硅烷偶聯劑，氮氣保護下，反應2～3h，得硅烷封端有機硅改性聚氨酯預聚物。

所述的端羥基聚二甲基硅氧烷的制備方法為：