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高密封性双组分聚氨酯密封胶及其制备方法和应用

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30



技术领域

本申请涉及胶粘材料技术领域,特别是涉及一种高密封性双组分聚氨酯密封胶及其制备方法和应用。

背景技术

密封胶是用来填充空隙(孔洞、接缝等)的材料。弹性密封胶是将粘结和密封两种功能集于一身的产品,双层中空玻璃的密封胶是用于建筑领域的一种特殊产品,双层中空玻璃是一种由两块玻璃四周密封,中间充干燥空气或抽真空形成的窗玻璃制品,具有优良的隔热性能,主要用于门窗玻璃。以双道密封为主流的中空玻璃生产工艺中,第一道密封用丁基胶,第二道密封用聚硫(PS)、硅酮(SR)或聚氨酯(PU)弹性密封胶。

目前中空玻璃使用的弹性密封胶主流产品是硅酮密封胶,其具有良好的耐候性并易于施工,但其长效气密性一般,会出现小分子渗油析出、价格波动范围大、市场不稳定等问题。聚硫密封胶长效气密性好,性能优异,但其施工过程中臭味严重,影响施工人员的身体健康。聚氨酯密封胶是一种环境友好材料,其原材料价格平稳,水蒸气透过率和吸水率低,气密性好。但目前市场上使用的聚氨酯密封胶大部分需要底涂才能保证其与玻璃的良好粘结,且强度不高,同时还存在密封性能不佳的问题。

发明内容

基于此,有必要提供一种高密封性双组分聚氨酯密封胶及其制备方法,具有粘结强度高、性能稳定和高密封性等特点。

本申请的第一方面提供了一种高密封性双组分聚氨酯密封胶,包括A组分和B组分,其中,

所述A组分包括按质量百分比计的如下原料:

第一多元醇,10%~35%;

填料,35%~80%;

第一助剂,0.01%~32.2%;

所述填料中包括阻隔型填料,所述阻隔型填料在所述A组分的原料中的质量百分比为5%~20%;

所述B组分包括按质量百分比计的如下原料:

固化剂,68%~85%;

增稠剂,1%~5%;

第二助剂,11%~30.5%;

所述A组分与所述B组分的质量配比为(13~20):1。

在本申请的一些实施方式中,所述阻隔型填料包括云母氧化铁和/或玻璃鳞片。

在本申请的一些实施方式中,所述B组分中所述固化剂包括按质量百分比计的如下原料:

异氰酸酯,70%~90%;

第二多元醇,8.5%~29%;

第三助剂,0~4%;

其中,所述第二多元醇中包括苯酐聚酯多元醇,所述苯酐聚酯多元醇在所述固化剂的原料中的质量百分比为0.5%~4%。

在本申请的一些实施方式中,所述B组分中固化剂满足如下条件中的至少一者:

(1)基于所述固化剂的总质量,所述第三助剂包括按质量百分比计的如下原料:

扩链剂,0~3%;第二催化剂,0~1%;

可选地,所述扩链剂包括1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇和1,6-己二醇中的一种或多种;

可选地,所述第二催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、锌铋复合催化剂、异辛酸铋和新癸酸锌中的一种或多种;

(2)所述第二多元醇还包括聚氧化丙烯二醇和/或聚碳酸酯二醇;

可选地,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000、2000、4000和8000中的一种或多种;

可选地,所述聚碳酸酯二醇的分子量为1000和2000中的一种或多种;

(3)所述苯酐聚酯多元醇包括苯酐聚酯二醇;

可选地,所述苯酐聚酯二醇的分子量为280、350、450和560中的一种或多种;

(4)所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

在本申请的一些实施方式中,所述高密封性双组分聚氨酯密封胶满足如下条件中的至少一者:

(1)所述第一多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇;

可选地,所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇和/或聚氧化丙烯三醇;

可选地,所述聚酯多元醇包括聚碳酸酯二醇;

进一步可选地,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000、2000、4000和8000中的一种或多种;

进一步可选地,所述聚氧化丙烯三醇的分子量为300、400、500、700和1000中的一种或多种;

进一步可选地,所述聚碳酸酯二醇的分子量为1000和2000中的一种或多种;

(2)所述填料还包括纳米碳酸钙、重钙、活性重钙、滑石粉和轻质碳酸钙中的一种或多种;

(3)所述增稠剂包括气相二氧化硅。

在本申请的一些实施方式中,所述高密封性双组分聚氨酯密封胶满足如下条件中的至少一者:

(1)基于所述A组分的总质量,所述第一助剂包括按质量百分比计的如下原料:

增塑剂,0~30%;第一催化剂,0.01%~0.2%;第一偶联剂,0~2%;

(2)基于所述B组分的总质量,所述第二助剂包括按质量百分比计的如下原料:

色浆,10%~20%;第二偶联剂,1%~5%;第一催化剂,0~0.5%;增塑剂,0~5%。

在本申请的一些实施方式中,所述高密封性双组分聚氨酯密封胶满足如下条件中的至少一者:

(1)所述增塑剂包括邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种;

(2)所述第一催化剂包括叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的一种或多种;

可选地,所述叔胺类催化剂包括脂肪胺类催化剂、酯环胺类催化剂和芳香胺类催化剂中的一种或多种;

可选地,所述有机金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、锌铋复合催化剂、异辛酸铋和新癸酸锌中的一种或多种;

(3)所述第一偶联剂包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种;

可选地,所述第一偶联剂包括KH-560、KH-550、迈图A-1170和KH-792中的一种或多种;

(4)所述色浆包括卡乐尔HC460、卡乐尔HC585和卡乐尔HS461中的一种或多种;

(5)所述第二偶联剂包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;

可选地,所述第二偶联剂包括KH-560、A-LINK35和A-LINK25中的一种或多种。

本申请的第二方面提供了一种用于制备本申请第一方面所述的高密封性双组分聚氨酯密封胶的方法,包括:

将所述A组分中包含的各组分混合后进行热处理和脱水处理,得到所述A组分;

将所述B组分中包含的各组分进行混合处理,得到所述B组分;

将所述A组分与所述B组分按质量配比为(13~20):1混合后进行固化,得到所述高密封性双组分聚氨酯密封胶。

在本申请的一些实施方式中,所述将所述A组分中包含的各组分混合后进行热处理和脱水处理,包括:

将所述第一多元醇和包含所述阻隔型填料的所述填料混合并升温至80℃~120℃,在真空条件下脱水1h~5h,直至水含量降至600ppm以下,得到预混料;

可选地,所述第一多元醇和包含所述阻隔型填料的所述填料的混合过程中还加入所述增塑剂;

将所述预混料降温至40℃以下,加入所述第一催化剂,在真空条件下混合搅拌均匀;

可选地,所述预混料和所述第一催化剂的混合过程中还加入所述第一偶联剂;

可选地,所述真空条件的真空度为0.09MPa以上。

在本申请的一些实施方式中,所述将所述B组分中包含的各组分进行混合处理,包括:

在真空条件下将所述固化剂和所述色浆混合均匀后,加入所述第二偶联剂并混合均匀,在搅拌状态下加入所述增稠剂,直至粘度为(3×10

可选地,所述加入第二偶联剂的步骤中还加入所述第一催化剂和/或所述增塑剂;

可选地,所述搅拌状态的搅拌速率为50r/min~500r/min。

在本申请的一些实施方式中,所述方法还包括制备所述固化剂的步骤:

使所述异氰酸酯与除水处理的所述第二多元醇反应,得到所述固化剂。

在本申请的一些实施方式中,所述制备所述固化剂的步骤进一步包括:

使所述异氰酸酯与所述除水处理的所述第二多元醇进行预反应,其中,所述第二多元醇中不包含所述苯酐聚酯多元醇,

可选地,所述预反应的温度为70℃~85℃,所述预反应的时间为0.5h~3h,所述预反应的气氛为氮气气氛,

可选地,所述除水处理的所述第二多元醇中还混合有所述第二催化剂;

再加入除水处理的所述苯酐聚酯多元醇进行反应,

可选地,所述反应的温度为70℃~85℃,所述反应的时间为0.5h~2h,所述反应的气氛为氮气气氛;

可选地,加入所述除水处理的所述苯酐聚酯多元醇反应后,再加入除水处理的所述扩链剂继续反应,反应温度为70℃~85℃,反应时间为0.5h~2h,反应气氛为氮气气氛。

本申请的第三方面提供了一种高密封性双组分聚氨酯密封胶在中空玻璃中的应用,所述高密封性双组分聚氨酯密封胶包括本申请第一方面所述的高密封性双组分聚氨酯密封胶或根据本申请第二方面所述的方法制得的高密封性双组分聚氨酯密封胶。

本申请提供的高密封性双组分聚氨酯密封胶通过使用阻隔型填料,可使密封胶形成的涂层内具有平行重叠排列的宫式结构,即迷宫似的平行重叠排列的迂回通道,可使水分和其他介质在密封胶中的渗透必须经过无数曲折的路径,使渗透距离大大延长,从而形成了致密的防渗层结构,可大大提高密封胶的密封性能。

具体实施方式

为了便于理解本申请,下面将对本申请进行更全面的描述。但是,本申请可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容的理解更加透彻全面。

为了简便,本申请仅明确地公开了一些数值范围。然而,任意下限可以与任何上限组合形成未明确记载的范围;以及任意下限可以与其它下限组合形成未明确记载的范围,同样任意上限可以与任意其它上限组合形成未明确记载的范围。此外,尽管未明确记载,但是范围端点间的每个点或单个数值都包含在该范围内。因而,每个点或单个数值可以作为自身的下限或上限与任意其它点或单个数值组合或与其它下限或上限组合形成未明确记载的范围。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。需要说明的是,除非另有说明,本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合,“以上”、“以下”为包含本数,“一种或多种”中的“多种”的含义是两种以上。

本申请的上述申请内容并不意欲描述本申请中的每个公开的实施方式或每种实现方式。如下描述更具体地举例说明示例性实施方式。在整篇申请中的多处,通过一系列实施例提供了指导,这些实施例可以以各种组合形式使用。在各个实施例中,列举仅作为代表性组,不应解释为穷举。

本申请的第一方面提供了一种高密封性双组分聚氨酯密封胶,包括A组分和B组分,其中,所述A组分包括按质量百分比计的如下原料:第一多元醇,10%~35%;填料,35%~80%;第一助剂,0.01%~32.2%;其中,所述填料中包括阻隔型填料,所述阻隔型填料在所述A组分的原料中的质量百分比为5%~20%;所述B组分包括按质量百分比计的如下原料:固化剂,68%~85%;增稠剂,1%~5%;第二助剂,11%~30.5%;所述A组分与所述B组分的质量配比为(13~20):1。

本申请提供的高密封性双组分聚氨酯密封胶,通过使用阻隔型填料,可使密封胶形成的涂层内具有平行重叠排列的宫式结构,即迷宫似的平行重叠排列的迂回通道,可使水分和其他介质在密封胶中的渗透必须经过无数曲折的路径,使渗透距离大大延长,从而形成了致密的防渗层结构,可大大提高密封胶的密封性能。同时本申请通过加入适量的三元醇制备了具有交联结构的密封胶,提高了密封胶的粘结强度,改善了水-紫外线处理性能,提高了密封胶耐用性和密封性。

在一些实施方式中,所述阻隔型填料包括云母氧化铁和玻璃鳞片中的一种或多种。

本申请中,通过使用上述种类阻隔型填料,使密封胶涂层具有平行重叠排列的宫式结构,即迷宫似的平行重叠排列的迂回通道,水分和其他介质在密封胶中的渗透必须经过无数曲折的路径,渗透距离大大延长,从而形成了致密的防渗层结构,大大提高了密封胶的密封性能。

在一些实施方式中,所述填料除包括阻隔型填料外,还可包括其他的常规填料。其他常规填料的种类没有特别的限定,可根据实际需求进行选择。可选地,其他常规填料可以包括纳米碳酸钙、重钙、活性重钙、滑石粉和轻质碳酸钙中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述增稠剂的种类没有特别的限定,可根据实际需求进行选择。例如,增稠剂可以为气相二氧化硅。

在一些实施方式中,所述第一多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇。

在一些实施方式中,所述聚醚多元醇包括聚氧化丙烯二醇和/或聚氧化丙烯三醇。

在一些实施例中,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000、2000、4000和8000中的一种或多种。

在一些实施例中,所述聚氧化丙烯三醇的分子量为300、400、500、700和1000中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述聚酯多元醇包括聚碳酸酯二醇。

在一些实施例中,所述聚碳酸酯二醇的分子量为1000和2000中的一种或多种。

本申请A组分中通过使用既有醚键又有酯键的综合性能最优的聚碳酸酯二醇,可进一步提升密封胶的强度和弹性。

在一些实施方式中,所述B组分中所述固化剂包括按质量百分比计的如下原料:异氰酸酯,70%~90%;第二多元醇,8.5%~29%;第三助剂,0~4%;其中,所述第二多元醇中包括苯酐聚酯多元醇,所述苯酐聚酯多元醇在所述固化剂的原料中的质量百分比为0.5%~4%。

本申请通过自主合成固化剂与相应多元醇组分反应,可调节最终反应产物的分子量,并将最终反应产物的分子量控制在特定的合适范围内,可实现密封胶与玻璃的界面粘结力大于密封胶的内聚力。

在一些实施方式中,基于所述固化剂的总质量,所述第三助剂包括按质量百分比计的如下原料:扩链剂,0~3%;第二催化剂,0~1%。

在一些实施方式中,所述扩链剂包括1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇和1,6-己二醇中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述第二催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、锌铋复合催化剂、异辛酸铋和新癸酸锌中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述第二多元醇还包括聚氧化丙烯二醇和/或聚碳酸酯二醇。

在一些实施方式中,所述聚氧化丙烯二醇的分子量为1000、2000、4000和8000中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述聚碳酸酯二醇的分子量为1000和2000中的一种或多种。

本申请中,B组分通过使用既有醚键又有酯键的综合性能最优的聚碳酸酯二醇,可进一步提升密封胶的强度和弹性。

在一些实施方式中,所述苯酐聚酯多元醇包括苯酐聚酯二醇。

在一些实施例中,所述苯酐聚酯二醇的分子量为280、350、450和560中的一种或多种。

本申请合成的固化剂通过加入小分子量苯酐聚酯二醇,既在分子链中引入了酯键,又起到一定的扩链作用,增加了聚氨酯密封胶的强度和刚性。

在一些实施方式中,所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种。

在一些实施例中,所述异氰酸酯包括TDI-80、MDI-50、MDI-100、IPDI和HDI中的一种或多种。

在一些实施方式中,在所述A组分中,所述第一助剂包括按质量百分比计的如下原料:增塑剂,0~30%;第一催化剂,0.01%~0.2%;第一偶联剂,0~2%。

在一些实施方式中,在所述B组分中,所述第二助剂包括按质量百分比计的如下原料:色浆,10%~20%;第二偶联剂,1%~5%;第一催化剂,0~0.5%;增塑剂,0~5%。

在一些实施方式中,所述第一偶联剂包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、双-(γ-三甲氧基硅丙基)胺和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。可选地,所述第一偶联剂包括KH-560、KH-550、迈图A-1170和KH-792中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述第二偶联剂包括γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种;

可选地,所述第二偶联剂包括KH-560、A-LINK35和A-LINK25中的一种或多种。

本申请中,A组分和B组分中加入适当的偶联剂后,偶联剂既能与无机物中的羟基又能与有机聚合物中的长分子链相互作用,使两种不同性质的材料偶联起来,从而增强双组分聚氨酯密封胶与玻璃之间的界面作用,进一步增加双组分聚氨酯密封胶与玻璃界面的粘结力,进而可以实现内聚破坏。

在一些实施方式中,所述增塑剂的种类没有特别的限定,可根据实际需求进行选择,A组分和B组分中增塑剂可以选取的材料相同,也可以不同。可选地,增塑剂可以包括邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述第一催化剂包括叔胺类催化剂和有机金属催化剂中的一种或多种。需要说明的是,本申请中A组分和B组分中第一催化剂选取的材料可以相同,也可以不同,可根据实际需求进行选择。

在一些实施例中,所述叔胺类催化剂包括脂肪胺类催化剂、酯环胺类催化剂和芳香胺类催化剂中的一种或多种。可选地,可以包括双(2-二甲氨基乙基)醚、N-甲基吗啉、N,N'-二甲基吡啶中的一种或多种。

在一些实施例中,所述有机金属催化剂的种类没有特别的限定,可根据实际需求进行选择。可选地,可以包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、锌铋复合催化剂、异辛酸铋和新癸酸锌中的一种或多种。

在一些实施方式中,所述色浆的种类没有特别的限定,可根据实际需求进行选择。可选地,可以包括卡乐尔HC460、卡乐尔HC585和卡乐尔HS461中的一种或多种。

本申请的第二方面提供了一种用于制备本申请第一方面所述的高密封性双组分聚氨酯密封胶的方法,可以包括如下步骤:

S10、将所述A组分中包含的各组分混合后进行热处理和脱水处理,得到所述A组分;

S30、将所述B组分中包含的各组分进行混合处理,得到所述B组分;

S50、将所述A组分与所述B组分按质量配比为(13~20):1混合后进行固化,得到所述高密封性双组分聚氨酯密封胶。

在一些实施方式中,上述步骤S10可以进一步包括如下步骤:

S100、将所述第一多元醇和包含所述阻隔型填料的所述填料混合并升温至80℃~120℃,在真空条件下脱水1h~5h,直至水含量降至600ppm以下,得到预混料;可选地,所述第一多元醇和包含所述阻隔型填料的所述填料的混合过程中还加入所述增塑剂;

S110、将所述预混料降温至40℃以下,加入所述第一催化剂,在真空条件下混合搅拌均匀;可选地,所述预混料和所述第一催化剂的混合过程中还加入所述第一偶联剂。

作为制备A组分的一个非限制性示例,可按配比称取第一多元醇、非阻隔型的其他填料和阻隔型填料,可选地,还加入增塑剂,然后投入行星搅拌釜中,转速50r/min~500r/min,升温至80℃~120℃,抽真空脱水1h~5h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入第一催化剂,可选地,还加入第一偶联剂,转速50r/min~500r/min,抽真空搅拌30min~120min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

在一些实施方式中,上述步骤S30可以进一步包括如下步骤:

S300、在真空条件下将所述固化剂和所述色浆混合均匀后,加入所述第二偶联剂并混合均匀,在搅拌状态下加入所述增稠剂,直至粘度为(3×10

作为制备B组分的一个非限制性示例,可按配比称取固化剂和色浆投入行星搅拌釜中,转速50r/min~500r/min,抽真空搅拌0.5h~3h,直至混合均匀后,加入第二偶联剂,可选地,加入第一催化剂和/或增塑剂,转速50r/min~500r/min,抽真空搅拌5min~120min,直至混合均匀后再加入增稠剂,转速50r/min~500r/min,抽真空搅拌30min~180min,混合均匀,至粘度达到(3×10

在一些实施方式中,所述真空条件的真空度为0.09MPa以上。

在一些实施方式中,所述搅拌状态的搅拌速率为50r/min~500r/min。

在一些实施方式中,所述方法还可以包括如下的制备所述固化剂的步骤S20:

S20、使所述异氰酸酯与除水处理的所述第二多元醇反应,得到所述固化剂。

在一些实施方式中,上述步骤S20可以进一步包括如下步骤:

S200、将所述除水处理的第二多元醇与异氰酸酯反应,其中,该步骤中所用的第二多元醇中不包含苯酐聚酯多元醇;反应温度为70℃~85℃,反应时间为0.5h~3h,反应气氛为氮气保护气氛;可选地,所述除水处理的第二多元醇中还混合有所述第二催化剂;

S210、再加入除水处理的苯酐聚酯多元醇反应,反应温度为70℃~85℃,反应时间为0.5h~2h,反应气氛为氮气保护气氛;

S220、可选地,加入所述除水处理的苯酐聚酯多元醇反应后,再加入除水处理的扩链剂继续反应,反应温度为70℃~85℃,反应时间为0.5h~2h,反应气氛为氮气保护气氛。

作为制备B组分固化剂的一个非限制性示例,在反应釜中按配比投入不包含苯酐聚酯多元醇的第二多元醇,升温至90℃~110℃,抽真空条件下除水1h~2h。降温至70℃~85℃,投入异氰酸酯组分,可选地,反应釜内还加入第二催化剂,氮气保护下反应0.5h~3h;再投入除水后的苯酐聚酯多元醇,氮气保护下反应0.5h~2h;可选地,再加入除水后的扩链剂,氮气保护下反应0.5h~2h,得到固化剂,密封保存备用。

本申请的第三方面提供了一种高密封性双组分聚氨酯密封胶在中空玻璃中的应用,所述高密封性双组分聚氨酯密封胶包括本申请第一方面所述的高密封性双组分聚氨酯密封胶或根据本申请第二方面所述的方法制得的高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例

以下为具体实施例,下述实施例更具体地描述了本申请公开的内容,这些实施例仅仅用于阐述性说明,因为在本申请公开内容的范围内进行各种修改和变化对本领域技术人员来说是明显的。除非另有声明,以下实施例中所报道的所有份、百分比、和比值都是基于重量计,而且实施例中使用的所有试剂都可商购获得或是按照常规方法进行合成获得,并且可直接使用而无需进一步处理,以及实施例中使用的仪器均可商购获得。

以下实施例所用的原料来源如下:

所述聚氧化丙烯二醇厂家山东蓝星东大,分子量为1000,牌号为DL-1000D;分子量为2000,牌号为DL-2000D;分子量为4000,牌号为DL-4000D;分子量为8000,牌号为DL-8000D。

所述聚氧化丙烯三醇厂家山东蓝星东大,分子量为300,牌号为MN-300;分子量为400,牌号为MN-400;分子量为500,牌号为MN-500;分子量为700,牌号为MN-700;分子量为1000,牌号为MN-1000。

所述聚碳酸酯二醇厂家日本旭化成化学品株式会社,分子量1000,牌号T5651;分子量2000,牌号T5652。

所述填料纳米碳酸钙厂家广西华纳新材料科技有限公司,牌号CCS-23;所述重钙厂家凌源市鑫利钙业,规格800目;所述活性重钙厂家江西广源化工有限责任公司,牌号HX-1250;所述滑石粉厂家海岩石粉厂,牌号HY-9246;所述轻质碳酸钙厂家山东中天矿业,牌号ZT501。

所述阻隔型填料云母氧化铁购自上海一品颜料有限公司;玻璃鳞片购自河北康鼎防腐材料有限公司。

所述增稠剂气相二氧化硅厂家赢创,牌号R974。

所述苯酐聚酯二醇厂家南京金陵斯泰潘化学有限公司,分子量为280、350、450和560。

所述异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯均购自万华化学集团股份有限公司。

所述增塑剂邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二丁酯和邻苯二甲酸二辛酯均购自山东齐鲁增塑剂股份有限公司。

所述第一偶联剂KH-560、KH-550和KH-792均购自江西晨光新材料有限公司;A-1170购自迈图高新材料(中国)有限公司。

所述叔胺类催化剂双(2-二甲氨基乙基)醚、N-甲基吗啉和N,N'-二甲基吡啶均购自迈图高新材料(中国)有限公司;所述有机金属催化剂包括二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、异辛酸铅、锌铋复合催化剂、异辛酸铋和新癸酸锌均购自新典化学。

所述色浆HC460、HC585和HS461均购自卡乐尔新材料有限公司。

所述第二偶联剂KH-560购自江西晨光新材料有限公司;A-LINK35和A-LINK25均购自迈图高新材料(中国)有限公司。

所述扩链剂1,4-丁二醇、乙二醇、一缩二乙二醇和1,6-己二醇均购自阿拉丁。

其他未特别说明的原料均为普通市售产品。

实施例1

称取分子量为400的聚氧化丙烯三醇4g,分子量为1000的聚氧化丙烯三醇4g,分子量为1000的聚碳酸酯二醇70g,分子量为2000的聚碳酸酯二醇22g,邻苯二甲酸二异癸酯300g,纳米碳酸钙150g,活性重钙229.9g,云母氧化铁200g,投入行星搅拌釜中,转速300r/min,升温至100℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水2h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-560 20g,双(2-二甲氨基乙基)醚0.1g,转速300r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌40min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为1000的聚碳酸酯二醇250g,投入反应釜中,升温至110℃,真空度0.09MPa以上条件下除水2h;降温至85℃,加入二月桂酸二丁基锡10g,混合均匀后,投入HDI700g,氮气保护下反应3h;再投入除水后的分子量为280的苯酐聚酯二醇10g,氮气保护下反应1h;再加入除水后的一缩二乙二醇30g,氮气保护下反应2h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂680g,卡乐尔HS461 200g,投入行星搅拌釜中,转速300r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌3h,直至混合均匀后,加入KH-56040g,辛酸亚锡5g,邻苯二甲酸二辛酯30g,转速300r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌20min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅45g,转速300r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌180min,混合均匀,粘度达到11.5×10

将制备好的A组分和B组分按质量比15:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例2

称取分子量为4000的聚氧化丙烯二醇109g,分子量为300的聚氧化丙烯三醇11g,分子量为1000的聚碳酸酯二醇30g,邻苯二甲酸二辛酯270g,滑石粉190g,重钙338g,玻璃鳞片50g,投入行星搅拌釜中,转速400r/min,升温至110℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水5h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入N,N'-二甲基吡啶2g,转速400r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌60min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为2000的聚碳酸酯二醇135g,投入反应釜中,升温至100℃,真空度0.09MPa以上条件下除水1.5h;降温至72℃,加入新癸酸锌5g,混合均匀后,投入IPDI 800g,氮气保护下反应1h;再投入除水后的分子量为350的苯酐聚酯二醇40g,氮气保护下反应2h;再加入除水后的乙二醇20g,氮气保护下反应1.5h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂720g,卡乐尔HC585 220g,投入行星搅拌釜中,转速400r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌2h,直至混合均匀后,加入A-LINK3520g,邻苯二甲酸二异癸酯5g,转速400r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌40min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅35g,转速400r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌150min,混合均匀,粘度达到10.5×10

将制备好的A组分和B组分按质量比13:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例3

称取分子量为2000的聚氧化丙烯二醇70g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇207.5g,分子量为500的聚氧化丙烯三醇22.5g,邻苯二甲酸二异壬酯209.2g,轻质碳酸钙100g,重钙200g,云母氧化铁90g,玻璃鳞片90g,投入行星搅拌釜中,转速200r/min,升温至90℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水3h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-550 10g,N-甲基吗啉0.8g,转速200r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌50min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为1000的聚氧化丙烯二醇150g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇57g,投入反应釜中,升温至105℃,真空度0.09MPa以上条件下除水2h;降温至83℃,加入异辛酸铋3g,混合均匀后,投入TDI-80 750g,氮气保护下反应2.5h;再投入除水后的分子量为450的苯酐聚酯二醇30g,氮气保护下反应1.5h;再加入除水后的1,4-丁二醇10g,氮气保护下反应1.5h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂770g,卡乐尔HC460 140g,投入行星搅拌釜中,转速500r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌1h,直至混合均匀后,加入KH-56025g,A-LINK25 25g,邻苯二甲酸二丁酯12g,异辛酸铅1g,转速500r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌5min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅27g,转速500r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌30min,混合均匀,粘度达到8.5×10

将制备好的A组分和B组分按质量比16:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例4

称取分子量为2000的聚氧化丙烯二醇40g,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇100g,分子量为700的聚氧化丙烯三醇16g,分子量为2000的聚碳酸酯二醇44g,邻苯二甲酸二丁酯123.8g,纳米碳酸钙240g,滑石粉360g,云母氧化铁60g,投入行星搅拌釜中,转速100r/min,升温至80℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水4h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入迈图A-1170 15g,二月桂酸二丁基锡1.2g,转速100r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌70min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为4000的聚氧化丙烯二醇80g,投入反应釜中,升温至90℃,真空度0.09MPa以上条件下除水1h;降温至70℃,投入MDI-50 900g,氮气保护下反应1h;再投入除水后的分子量为560的苯酐聚酯二醇5g,氮气保护下反应0.5h;再加入除水后的1,6-己二醇15g,氮气保护下反应1h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂830g,卡乐尔HS461 130g,投入行星搅拌釜中,转速200r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌1.5h,直至混合均匀后,加入KH-56013g,邻苯二甲酸二异壬酯15g,锌铋复合催化剂2g,转速200r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌60min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅10g,转速200r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌50min,混合均匀,粘度达到3×10

将制备好的A组分和B组分按质量比17:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例5

称取分子量为1000的聚氧化丙烯二醇70g,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇190g,分子量为500的聚氧化丙烯三醇20g,邻苯二甲酸二异癸酯60g,邻苯二甲酸二丁酯100g,纳米碳酸钙180g,重钙273.3g,玻璃鳞片100g,投入行星搅拌釜中,转速500r/min,升温至120℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水1h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-792 5g,新癸酸锌1.7g,转速500r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌30min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为2000的聚氧化丙烯二醇50g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇57g,投入反应釜中,升温至102℃,真空度0.09MPa以上条件下除水1.5h;降温至85℃,加入锌铋复合催化剂6g,混合均匀后,投入TDI-80 844g,氮气保护下反应0.5h;再投入除水后的分子量为450的苯酐聚酯二醇20g,氮气保护下反应1.5h;再加入除水后的1,6-己二醇23g,氮气保护下反应1.5h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂800g,卡乐尔HC585 100g,投入行星搅拌釜中,转速50r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌2.5h,直至混合均匀后,加入KH-56020g,A-LINK35 20g,邻苯二甲酸二异癸酯37g,异辛酸铋3g,转速50r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌120min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅20g,转速50r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌100min,混合均匀,粘度达到7×10

将制备好的A组分和B组分按质量比14:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例6

称取分子量为4000的聚氧化丙烯二醇104g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇187g,分子量为700的聚氧化丙烯三醇24g,分子量为2000的聚碳酸酯二醇35g,轻质碳酸钙200g,活性重钙300g,云母氧化铁140g,投入行星搅拌釜中,转速300r/min,升温至100℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水3h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-5608.5g,异辛酸铋1.5g,转速300r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌80min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为2000的聚碳酸酯二醇25g,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇160g,投入反应釜中,升温至110℃,真空度0.09MPa以上条件下除水2h;降温至80℃,投入MDI-100780g,氮气保护下反应2h;再投入除水后的分子量为560的苯酐聚酯二醇35g,氮气保护下反应2h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂808g,卡乐尔HC460 100g,投入行星搅拌釜中,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌2h,直至混合均匀后,加入A-LINK2510g,A-LINK3510g,邻苯二甲酸二异壬酯28g,新癸酸锌4g,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌100min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅40g,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌80min,混合均匀,粘度达到11×10

将制备好的A组分和B组分按质量比13.5:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例7

称取分子量为4000的聚氧化丙烯二醇150g,分子量为400的聚氧化丙烯三醇20g,分子量为2000的聚碳酸酯二醇80g,邻苯二甲酸二异壬酯51g,纳米碳酸钙220g,重钙340g,玻璃鳞片120g,投入行星搅拌釜中,转速50r/min,升温至90℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水5h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-560 9g,KH-550 9g,锌铋复合催化剂1g,转速50r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌110min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为1000的聚碳酸酯二醇100g,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇58g,投入反应釜中,升温至93℃,真空度0.09MPa以上条件下除水1.5h;降温至76℃,加入异辛酸铅2g,混合均匀后,投入HDI 820g,氮气保护下反应1.5h;再投入除水后的分子量为350的苯酐聚酯二醇15g,氮气保护下反应1h;再加入除水后的1,4-丁二醇5g,氮气保护下反应0.5h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂850g,卡乐尔HS461 124.5g,投入行星搅拌釜中,转速450r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌0.5h,直至混合均匀后,加入KH-560 11g,二月桂酸二丁基锡1.5g,转速450r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌80min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅13g,转速450r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌120min,混合均匀,粘度达到5×10

将制备好的A组分和B组分按质量比18:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例8

称取分子量为4000的聚氧化丙烯二醇157g,分子量为400的聚氧化丙烯三醇8g,分子量为500的聚氧化丙烯三醇5g,邻苯二甲酸二异癸酯100g,邻苯二甲酸二异壬酯70g,轻质碳酸钙187.5g,滑石粉300g,云母氧化铁160g,投入行星搅拌釜中,转速250r/min,升温至105℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水2.5h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入迈图A-1170 12g,异辛酸铅0.5g,转速250r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌90min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为1000的聚氧化丙烯二醇200g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇28g,投入反应釜中,升温至98℃,真空度0.09MPa以上条件下除水2h;降温至83℃,加入辛酸亚锡8g,混合均匀后,投入TDI-80 730g,氮气保护下反应2h;再投入除水后的分子量为280的苯酐聚酯二醇8g,氮气保护下反应0.5h;再加入除水后的一缩二乙二醇26g,氮气保护下反应2h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂762g,卡乐尔HC585 154g,投入行星搅拌釜中,转速250r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌1h,直至混合均匀后,加入A-LINK3510g,邻苯二甲酸二丁酯50g,N-甲基吗啉2g,转速250r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌15min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅22g,转速250r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌60min,混合均匀,粘度达到7.5×10

将制备好的A组分和B组分按质量比20:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例9

称取分子量为1000的聚氧化丙烯二醇18g,分子量为8000的聚氧化丙烯二醇279g,分子量为300的聚氧化丙烯三醇3g,分子量为1000的聚氧化丙烯三醇20g,邻苯二甲酸二辛酯100g,邻苯二甲酸二丁酯130g,轻质碳酸钙150g,活性重钙205g,玻璃鳞片80g,投入行星搅拌釜中,转速320r/min,升温至115℃,真空度0.09MPa以上条件下脱水3.5h,水含量降至600ppm以下;降温至40℃以下,加入KH-792 14g,辛酸亚锡1g,转速320r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌120min,在氮气保护下密封包装,即得外观粘稠质地均匀的所述A组分。

称取分子量为2000的聚氧化丙烯二醇50g,分子量为4000的聚氧化丙烯二醇50g,投入反应釜中,升温至95℃,真空度0.09MPa以上条件下除水1.5h;降温至73℃,加入二月桂酸二丁基锡1g,混合均匀后,投入MDI-50 870g,氮气保护下反应2.5h;再投入除水后的分子量为560的苯酐聚酯二醇25g,氮气保护下反应1.5h;再加入除水后的1,6-己二醇4g,氮气保护下反应0.5h,得到固化剂,密封保存备用。

称取制备好的固化剂750g,卡乐尔HC460 180g,投入行星搅拌釜中,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌2.5h,直至混合均匀后,加入A-LINK25 18g,N,N'-二甲基吡啶1g,双(2-二甲氨基乙基)醚1g,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌50min,直至混合均匀后,加入气相二氧化硅50g,转速150r/min,真空度0.09MPa以上条件下搅拌90min,混合均匀,粘度达到12×10

将制备好的A组分和B组分按质量比15.5:1混合均匀,常温固化后,即得一种高密封性双组分聚氨酯密封胶。

实施例10

实施例10的制备方法与实施例1的制备方法相似,不同之处在于:A组分中使用分子量为1000和2000的聚氧化丙烯二醇替代分子量为1000和2000的聚碳酸酯二醇;B组分固化剂中使用分子量为1000的聚氧化丙烯二醇替代分子量为1000的聚碳酸酯二醇。

实施例11

实施例11的制备方法与实施例1的制备方法相似,不同之处在于:B组分中使用普通固化剂MDI预聚物(科思创E22)代替实施例1中制备的固化剂。

对比例1

对比例1的制备方法与实施例2的制备方法相似,不同之处在于:A组分中不包含阻隔型填料。

表1

从上表1可以看出,本申请制备得到的高密封性双组分聚氨酯密封胶的性能满足并超出GB/T 29755-2013标准中的各项要求,这种密封胶标准实验条件下拉伸粘结强度高、弹性好、无粘结破坏;使用聚碳酸酯二醇的实施例拉伸粘结强度更高,弹性更好,水紫外线处理后拉伸粘结强度下降20%-25%,最大拉伸粘结强度时伸长率增加100%-105%;热空气老化后,拉伸粘结强度略有增加,最大拉伸粘结强度时伸长率无变化;未使用聚碳酸酯二醇的实施例,水紫外线处理后拉伸粘结强度下降25%-30%,最大拉伸粘结强度时伸长率增加90%-100%;热空气老化后,拉伸粘结强度略有增加,最大拉伸粘结强度时伸长率无变化。

使用聚碳酸酯二醇的实施例1对比使用聚氧化丙烯二醇的实施例10,标准实验条件下拉伸粘结强度增加19.8%,最大拉伸粘结强度时伸长率增加16.7%;水紫外线处理后拉伸粘结强度增加22.5%,最大拉伸粘结强度时伸长率增加20.3%;热空气老化后,拉伸粘结强度增加19.4%,最大拉伸粘结强度时伸长率增加16.7%。

在B组分中固化剂使用科思创DESMODUR E22的实施例11对比实施例1,因其没有加入扩链组分,密封胶分子量低,无法满足GB/T 29755-2013标准中拉伸粘结强度、水紫外处理后拉伸粘结强度、热老化后拉伸粘结强度、粘结破坏面积等指标的性能要求。因组分里加入了阻隔型填料,其水蒸气透过率指标较低。对比实施例1,拉伸粘结强度下降49%,水蒸气透过率指标增加2400%,密封胶性能下降。

没有加入阻隔型填料的对比例,水蒸气透过率指标4g/(m

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06120115931362