[發明專利]一種改性硅氧烷封端的聚氨酯密封膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201811351711.8
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109575870B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 傅和青;郭明杰;胡恒逢
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C09J175/14
• 分類號: C09J175/14;C09J11/04;C09J11/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 向玉芳;唐善新

本發明公開了一種環保型硅氧烷封端的聚氨酯密封膠及其制備方法。該制備方法是通過將聚醚多元醇與多異氰酸酯反應，得到端羥基聚氨酯預聚物；將氨基硅氧烷和異氰酸酯反應得到端羥基聚氨酯預聚物；將端羥基預聚物與端異氰酸基硅氧烷反應得到端硅氧烷基聚氨酯；將增塑劑、催化劑、經過干燥處理的無機填料和端硅氧烷聚氨酯反應得到；在真空條件下，60～75℃下，高速攪拌60～90分鐘；再冷卻到室溫出料，真空包裝密封，得到硅氧烷封端的聚氨酯密封膠；本發明所制備的硅氧烷封端的聚氨酯密封膠具有良好的穩定性和較大的模量和拉伸強度，在常溫下的固化速率快，不需要底漆膠就能與金屬、玻璃等基材牢固地粘合。

技術領域

本發明涉及汽車擋風玻璃用密封膠技術領域，具體涉及一種硅烷改性聚氨酯密封膠及其制備方法。

背景技術

異氰酸酯封端的聚氨酯預聚物可以被改性以通過用有機硅烷封端預聚物的異氰酸酯基團來改善或增加其基本性質。其特征單位結構氨基甲酸酯(-NH-CO-)中交替含有硬段和軟段，賦予了聚氨酯材料有著多相的結構，因此聚氨酯材料一般具有良好的柔韌性和耐磨性，強度高。聚氨酯的預聚物在膠黏劑、涂料和密封劑等領域有著廣泛的應用。但是，端異氰酸酯聚氨酯固化時會與空氣中的水分發生反應而產生氣泡，甚至產生裂痕，進而影響聚氨酯本體的力學性能。

有機硅化合物一般具有耐候性、疏水性、耐熱性、無腐蝕五毒等特性，同時，其對玻璃，金屬具有良好的附著呢能力。因此，是聚氨酯改性的理想材料。有機硅改性的聚氨酯材料其固化時硅氧烷水解，其結構中含有Si-O-Si鍵與聚氨酯主鏈中的氨基甲酸酯(-NH-CO-)形成互穿三維網絡，水解過程中也沒有二氧化碳的產生，從而進一步地增強聚合物的力學性能。并且與無孔材料如玻璃、金屬等能牢牢粘接。但是有機硅化合物改性聚氨酯也存在一些問題。例如，當純的氨基硅氧烷對聚氨酯進行改性時，由于氨基與異氰酸酯反應劇烈，會很容易引起體系爆聚而導致凝膠，不利于工業化的生產。單純的巰基或羥基端有機硅化合物，其成本高，反應活性也較氨基低，改性過程中難以達到封端終點，及封端率低，而導致產品效果差。

申請號為201510934558.1，名稱為一種制備改性聚氨酯密封膠的方法的中國發明專利申請公開的密封膠由如下組份組成：端NCO聚氨酯預聚物與苯氨基甲基三乙氧基硅烷反應得到硅烷封端的聚合物；增塑劑；填料；催化劑。所得密封膠固化速率快。其只含有一個活潑氫參與反應。能夠解決伯氨基硅氧烷反應速率過快而引起凝膠的問題。但是，該技術反應速率慢，再加上苯環的空間位阻效應可能導致封端不完全，而影響最終的性能。

申請號為201410147506.5，發明名稱為一種環保型硅烷改性聚醚工業密封膠的中國發明專利申請公開的密封膠組成為含硅烷改性聚醚10～50份；增塑劑乙酰檸檬酸三乙酯3～30份；填料鈦白粉，碳酸鈣，炭黑10～80份；有機硅烷1～9份；催化劑二乙烯三胺0.1～50份，抗老化劑0～5份。該密封膠不含重金屬催化劑，耐高溫、無毒環保，彈性及粘接性能好；但所得密封膠由于加入大量的無機填料，導致密封膠的粘度較大，雖然加入填料補強密封膠的力學性能，但單一的聚醚原料使得其拉伸強度仍較小。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種改性硅氧烷封端的聚氨酯密封膠及其制備方法，所得的改性硅氧烷封端的聚氨酯密封膠具有良好的穩定性，在常溫下的固化速率快，具有較高模量和拉伸強度，粘度適中，不需要底漆膠就能與金屬、玻璃等基材牢固地粘合。

本發明的通過使具有末端活性氫原子的聚氨酯與具有末端異氰酸酯基團和至少一個與硅鍵合的可水解烷氧基的異氰酸酯基有機硅烷反應而制備。本發明先合成端羥基聚氨酯預聚體，然后合成含有異氰酸酯基有機硅烷，最后再合成有機硅烷封端的聚氨酯密封膠預聚體，不同于現有技術中的先合成端異氰酸酯基聚氨酯預聚體，最后再用有機硅烷封端的方法。本發明工藝過程能很好地控制反應體系的粘度，體系反應溫和。同時由于采用多種官能團聚醚的配合使用，所得到的密封膠具有高的模量和拉伸強度。