一種矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體及其製備方法和密封膠與流程

2023-05-30 06:18:31

本發明屬於聚氨酯密封膠
技術領域：
，應用於建築行業，具體涉及一種矽烷改性聚氨酯密封膠、密封膠及製備方法。
背景技術：
：聚氨酯密封膠通常由聚氨酯預聚體與其他物質製備而成，其具有高的拉伸強度、優良的彈性、耐磨性、耐油性和耐寒性，廣泛應用與建築物、廣場、公路作為嵌縫密封材料。但是目前，市場上的聚氨酯密封膠預聚體絕大多數以NCO封端為主，製成密封膠後出現大量的氣泡，容易脹縫，破壞與混凝土粘結的界面，嚴重影響密封效果。也有矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體的文獻報導，但製成密封膠後往往為高模量低回彈密封膠，不適合用於混凝土接縫。技術實現要素：本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體及其製備方法本發明還提供一種建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠。為解決以上技術問題，本發明採用如下技術方案：一種矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體，其特徵在於：按質量百分含量計，所述預聚體的原料配方包括：聚醚多元醇70％～80％；異氰酸酯10％～20％；矽烷偶聯劑5％～15％，其中，所述聚醚多元醇為聚醚多元醇A和聚醚多元醇B按質量比為0.2～0.3的混合物，其中，所述聚醚多元醇A為聚醚二元醇，所述聚醚多元醇B為聚醚三元醇。進一步地，所述聚醚多元醇A為分子量1000～2000的聚環氧丙烷二醇；所述聚醚多元醇B為分子量1500～3000的聚環氧丙烷三醇和分子量5000～6000的高活性聚醚三醇中的一種或二者的混合物。進一步地，所述異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯(TDI-80)、二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI-100)、異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)中的一種或多種的組合。進一步地，所述矽烷偶聯劑為N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基矽烷、γ-氨丙基三甲氧基矽烷、N-甲基-γ-氨丙基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷中的一種或多種的組合。本發明採取的另一種方案是：一種上述矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體的製備方法，所述製備方法包括以下步驟：(1)使得聚醚多元醇A與異氰酸酯於70℃～90℃溫度下反應1～3小時，製得端異氰酸酯預聚體；(2)使得步驟(1)得到的端異氰酸酯預聚體與聚醚多元醇B於70℃～90℃溫度下反應3～4小時，然後加入矽烷偶聯劑並於40℃～60℃溫度下反應直至NCO含量消耗完，即得所述矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體。進一步地，所述聚醚多元醇A先進行預處理，再與所述異氰酸酯反應，其中，所述預處理為將聚醚多元醇A升溫至100℃～120℃，真空脫水1～3小時。本發明採取的又一種技術方案是：一種建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠，按質量百分含量計，所述密封膠的原料配方包括：其中，所述預聚體為上述矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體。本發明中，所述粘附促進劑為N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基矽烷、γ-氨丙基三甲氧基矽烷、N-甲基-γ-氨丙基二甲氧基矽烷中的一種或多種的組合。本發明中，所述觸變劑為氣相二氧化矽、聚醯胺蠟、有機膨潤土中的一種或多種的組合。本發明中，所述填料為重質碳酸鈣、硫酸鋇、鈦白粉、滑石粉、雲母粉中的一種或多種的組合。本發明中，所述增塑劑為DINP、DIDP、DBP、DOP中的一種或多種的組合。本發明中，所述紫外線吸收劑為UV-1、UV-320、UV-571、UV-1130中的一種或多種的組合。本發明中，所述紫外線穩定劑為UV-P、UV-234、UV-1229、UV-1164中的一種或多種的組合。本發明中，所述催化劑為二月桂酸二丁基錫(T-12)、辛酸亞錫(T-9)、異辛酸鋅、異辛酸鉍、鈦酸四丁酯、鈦酸四異丙酯中的一種或多種的組合。本發明中，全部所述的原料均可通過商購和/或採取已知的手段來製備得到，沒有加以特別說明時，均滿足標準化工產品要求。本發明採取的又另一技術方案是：一種上述建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠的製備方法，所述製備方法為將預聚體、填料、增塑劑、觸變劑、粘附促進劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、催化劑混合，擠出，製得所述密封膠。由於上述技術方案的實施，本發明與現有技術相比具有如下優點：本發明的預聚體採用矽烷封端，使其分子結構中既有氨基甲酸酯為節點的聚醚鏈段，又有矽烷封端的鏈段，結合了矽烷與聚氨酯的特性，用於製備密封膠，密封膠具有低模量高回彈的性能，密封膠用於混凝土接縫，預聚體的矽氧烷與空氣中的水分反應生成矽羥基，在催化劑的作用下進行固化交聯成膜，整個過程沒有產生二氧化碳，固化的膠體密實，與混凝土的粘結性好，使其具有良好的密封效果。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明做進一步詳細的說明，但本發明並不限於以下實施例。實施例1本實施例提供一種矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體，該預聚體通過以下方法製備：將200g聚環氧丙烷二醇(分子量1000，購自陶氏化學，牌號為Voranol2110TB)加入反應釜，攪拌均勻後升溫至110℃，真空脫水2小時後，降溫至80℃，加入220gMDI-100攪拌反應2小時，然後加入800g聚環氧丙烷三醇(分子量3000，購自山東藍星東大化工有限責任公司，牌號為DL-3000)在80℃下反應3～4小時，降溫至50℃，滴加114gγ-氨丙基三甲氧基矽烷直至NCO含量全部消耗完，攪拌2小時，即得預聚體。實施例2本實施例提供一種矽烷改性聚氨酯密封膠預聚體，該預聚體通過以下方法製備：將200g聚環氧丙烷二醇(分子量2000，購自陶氏化學，牌號為Voranol2120)加入反應釜，攪拌均勻後升溫至110℃，真空脫水2小時後，降溫至80℃，加入135gMDI-100攪拌反應2小時，然後加入700g高活性聚醚三醇(分子量6000，購自陶氏化學，牌號為Voranol6055)在80℃下反應3～4小時，降溫至50℃，滴加108gγ-氨丙基三甲氧基矽烷直至NCO含量全部消耗完，攪拌2小時，即得預聚體。對實施例1和2的預聚體進行性能測試，測試結果參見表1。表1為實施例1和2的預聚體的性能測試結果性能實施例1實施例2外觀透明粘稠液體透明粘稠液體粘度(25℃)40，000cp55,000cp貯存期≥12月≥12月拉伸強度0.8MPa1.0MPa斷裂伸長率450％500％100％模量0.3MPa0.34MPa註：按99％實施例1與2中的預聚體+1％催化劑二月桂酸二丁基錫在25℃固化7天後測得以上數據。實施例3本實施例提供一種建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠，所用的原料和用量參見表1，其中，預聚體採用實施例1的預聚體；填料為重質碳酸鈣；增塑劑為DINP；粘附促進劑為γ-氨丙基三甲氧基矽烷，購自信越有機矽，牌號為KBM-903；觸變劑為氣相二氧化矽，購自德山化工，牌號為PM-20L；紫外線吸收劑為UV-1；紫外線穩定劑為UV-P；催化劑為二月桂酸二丁基錫。該密封膠的製備方法為：將預聚體、烘乾的填料、增塑劑、觸變劑加入雙軸行星分散釜中，低速分散15min後，抽真空，充氮氣，高速分散30min後，依次加入粘附促進劑、紫外線吸收劑、紫外線穩定劑、催化劑，繼續高速分散15min後，進行擠出，灌裝，即得密封膠。實施例4本實施例提供一種建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠，所用的原料和用量參見表1，除預聚體、增塑劑之外，其餘同實施例3。預聚體採用實施例2的預聚體；增塑劑為DINP、DIDP按質量比為3/2的組成的混合物。實施例5本實施例提供一種建築用單組份矽烷改性聚氨酯密封膠，所用的原料和用量參見表1，除填料、粘附促進劑、觸變劑之外，其餘同實施例3。填料為鈦白粉；粘附促進劑為N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基矽烷，購自信越有機矽，牌號為KBM-573。觸變劑為聚醯胺蠟，購自法國阿科瑪公司，牌號為SLT。對比例1本對比例提供一種密封膠，該密封膠使用的預聚體採用NCO封端，預聚體可從科思創購得。表1為實施例3～5和對比例1的密封膠的原料組成對實施例3～5和對比例1的密封膠進行性能測試，性能測試根據《Q/320584PBT014-2016》規定的進行檢測，結果參見表2。表2為實施例3～5和對比例1的密封膠的性能測試結果實施例3～5的密封膠的指標均大於國家標準的指標《JC/T482-2003》的相應型號的要求。以上對本發明做了詳盡的描述，其目的在於讓熟悉此領域技術的人士能夠了解本發明的內容並加以實施，並不能以此限制本發明的保護範圍，且本發明不限於上述的實施例，凡根據本發明的精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。當前第1頁1&nbsp2&nbsp3&nbsp