一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶及其制备方法，该高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶由以下质量份的原料组成：端硅烷基嵌段聚醚预聚物：100份；增塑剂：10～40份；纳米碳酸钙：60～120份；白炭黑：5～12份；除水剂：1～3份；紫外吸收剂：0.1～1份；光稳定剂：0.1～1份；硫化剂：1～5份；附着力促进剂：1～5份；催化剂：0.1～1份。本发明专利技术的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶的制备方法简单，将各组分批依次混合均匀即可。本发明专利技术的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶可以室温湿气固化，固化后力学强度高、弹性好、耐紫外线辐射，其制备工艺简单，可作为高强度环保粘接材料用于多种工业领域。

High strength silane modified block polyether elastic sealant and preparation method thereof

The present invention discloses a high strength silane modified block polyether elastic sealant and its preparation method. The high strength silane modified polyether elastic sealant consists of the following quality ingredients: an end silane based polyether prepolymer: 100 portions; plasticizers: 10~40; nanometers calcium carbonate: 60~120; silica Black: 5~1 2; water dehydrating agent: 1~3; UV Absorbents: 0.1 ~ 1; light stabilizers: 0.1 to 1; vulcanizing agent: 1~5; 1~5; catalyst: 0.1 to 1. The preparation method of the high strength silane modified block polyether elastic sealant is simple, and the batches can be mixed evenly in batches. The high strength silane modified polyether elastic sealant can be cured at room temperature, with high mechanical strength, good elasticity and ultraviolet radiation after curing, and the preparation process is simple, and it can be used as a high strength environmental bonding material for various industrial fields.

【技术实现步骤摘要】
一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶及其制备方法
本专利技术涉及一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶及其制备方法。
技术介绍
硅改性聚醚密封胶融合了聚氨酯和硅酮类密封胶的结构和性能特点，具有环境友好、低玷污性、涂饰性好、耐候和耐久性好、粘接性能良好、施胶方便等优点。硅改性聚醚密封胶通常以硅烷改性聚丙二醇为基胶，再添加填料、偶联剂以及其他功能助剂，通过真空搅拌混合得到。硅改性聚醚密封胶经硫化后拉伸强度和剪切强度分别为1～3.5MPa和1～4MPa，而聚氨酯类密封胶经硫化后拉伸强度和剪切强度分别大于6MPa和5MPa。由此可见，硅改性聚醚密封胶的强度仍显不足，无法应用在要求高粘接强度和高拉伸强度的场合，例如轨道交通客车和汽车挡风玻璃的粘接。研究发现，通过添加增强型填料组分可在一定程度上改善硅改性聚醚密封胶的力学强度，但效果并不明显。因此，有必要开发一种高强度的硅改性聚醚密封胶。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶及其制备方法。本专利技术所采取的技术方案是：一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，由以下质量份的原料组成：端硅烷基嵌段聚醚预聚物：100份；增塑剂：10～40份；纳米碳酸钙：60～120份；白炭黑：5～12份；除水剂：1～3份；紫外吸收剂：0.1～1份；光稳定剂：0.1～1份；硫化剂：1～5份；附着力促进剂：1～5份；催化剂：0.1～1份。所述的端硅烷基嵌段聚醚预聚物的结构通式为：其中，R1为或-OCH2CH2CH2-；R2为-OCH2O-、-OCH2CH2O-、-OCO(CH2)1～8CH2O-、中的一种；R3为-CH2CH2CH2CH2O-；R4为R5为C1～C5的烷基、甲氧基、乙氧基中的一种；R6为甲基或乙基；m为17～138的整数；n为13～110的整数；z为1～20的整数；所述端硅烷基嵌段聚醚预聚物的数均分子量为6000～40000道尔顿。所述的增塑剂为数均分子量1000～6000道尔顿的聚丙二醇。所述的白炭黑为气相法疏水性白炭黑，比表面积为100～400m2/g。所述的除水剂为噁唑烷类、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。所述的紫外吸收剂为苯并三唑类、苯酮类、水杨酸酯类、取代丙烯腈类、三嗪类中的至少一种。所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。所述的硫化剂为含有六个三甲氧基或三乙氧基的硅烷。所述的附着力促进剂为氨基硅氧烷、巯基硅氧烷、环氧基硅氧烷中的至少一种。所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸二正辛锡、二乙酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二巯基乙酸异辛酯二甲基锡中的至少一种。上述高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶的制备方法，包括以下步骤：1)将端硅烷基嵌段聚醚预聚物、增塑剂、纳米碳酸钙、白炭黑、紫外吸收剂和光稳定剂加入搅拌机，真空搅拌2～3h；2)待步骤1)的混合物料温度降至50℃以下，加入除水剂、硫化剂和附着力促进剂，继续真空搅拌20～40min；3)加入催化剂，真空搅拌20～40min，得到高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶。本专利技术的有益效果是：本专利技术的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶可以室温湿气固化，固化后力学强度高、弹性好、耐紫外线辐射，其制备工艺简单，可作为高强度环保粘接材料用于多种工业领域。1)本专利技术以含有聚四氢呋喃链段的硅烷封端聚醚为预聚物，通过引入聚四氢呋喃链段增加了基胶的力学强度；2)本专利技术以含六个可水解基团的硅烷为硫化剂，增加了密封胶的交联密度；3)本专利技术以纳米碳酸钙、疏水性气相二氧化硅等为增强填料，显著提升了密封胶材料的力学强度。具体实施方式一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，由以下质量份的原料组成：端硅烷基嵌段聚醚预聚物：100份；增塑剂：10～40份；纳米碳酸钙：60～120份；白炭黑：5～12份；除水剂：1～3份；紫外吸收剂：0.1～1份；光稳定剂：0.1～1份；硫化剂：1～5份；附着力促进剂：1～5份；催化剂：0.1～1份。优选的，所述的端硅烷基嵌段聚醚预聚物的结构通式为：其中，R1为或-OCH2CH2CH2-；R2为-OCH2O-、-OCH2CH2O-、-OCO(CH2)1～8CH2O-、中的一种；R3为-CH2CH2CH2CH2O-；R4为R5为C1～C5的烷基、甲氧基、乙氧基中的一种；R6为甲基或乙基；m为17～138的整数；优选的，m为34～69的整数；n为13～110的整数；优选的，n为27～55的整数；z为1～20的整数；优选的，z为1～7的整数；所述端硅烷基嵌段聚醚预聚物的数均分子量为6000～40000道尔顿；优选的，所述端硅烷基嵌段聚醚预聚物的数均分子量为8000～30000道尔顿。优选的，所述的增塑剂为数均分子量1000～6000道尔顿的聚丙二醇。优选的，所述的白炭黑为气相法疏水性白炭黑，比表面积为100～400m2/g。进一步优选的，所述的白炭黑为气相法疏水性白炭黑，比表面积为130～300m2/g。优选的，所述的除水剂为噁唑烷类、六甲基二硅氮烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种。进一步优选的，所述的除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。优选的，所述的紫外吸收剂为苯并三唑类、苯酮类、水杨酸酯类、取代丙烯腈类、三嗪类中的至少一种。优选的，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂。优选的，所述的硫化剂为含有六个三甲氧基或三乙氧基的硅烷。进一步优选的，所述的硫化剂为二(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、双[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺、中的至少一种，其中，R为甲基或乙基。再进一步优选的，所述的硫化剂为双[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺、中的至少一种，其中，R为甲基或乙基。优选的，所述的附着力促进剂为氨基硅氧烷、巯基硅氧烷、环氧基硅氧烷中的至少一种。进一步优选的，所述的附着力促进剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、脲基丙基三甲氧基硅烷、脲基丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷中的至少一种。再进一步优选的，所述的附着力促进剂为氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。优选的，所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、月桂酸二正辛锡、二乙酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二巯基乙酸异辛酯二甲基锡中的至少一种。进一步优选的，所述的催化剂为辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡中的至少一种。上述高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶的制备方法，包括以下步骤：1)将端硅烷基嵌段聚醚预聚物、增塑剂、纳米碳酸钙、白炭黑、紫外吸收剂和光稳定剂加入搅拌机，真空搅拌2～3h；2)待步骤1)的混合物料温度降至50℃以下，加入除水剂、硫化剂和附着力促进剂，继续真空搅拌20～40min；3)加入催化剂，真空搅拌20～40min，得到高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步的解释和说明。实施例1：一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其制备方法如下：1)将2kg二甲氧基甲基丙基硅烷封端嵌段聚醚预聚物(数均分子量8000道尔顿)、200g聚丙二醇(数均分子量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：由以下质量份的原料组成：端硅烷基嵌段聚醚预聚物：100份；增塑剂：10～40份；纳米碳酸钙：60～120份；白炭黑：5～12份；除水剂：1～3份；紫外吸收剂：0.1～1份；光稳定剂：0.1～1份；硫化剂：1～5份；附着力促进剂：1～5份；催化剂：0.1～1份。

【技术特征摘要】
1.一种高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：由以下质量份的原料组成：端硅烷基嵌段聚醚预聚物：100份；增塑剂：10～40份；纳米碳酸钙：60～120份；白炭黑：5～12份；除水剂：1～3份；紫外吸收剂：0.1～1份；光稳定剂：0.1～1份；硫化剂：1～5份；附着力促进剂：1～5份；催化剂：0.1～1份。2.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：所述的端硅烷基嵌段聚醚预聚物的结构通式为：其中，R1为或R2为-OCH2O-、-OCH2CH2O-、-OCO(CH2)1～8CH2O-、中的一种；R3为-CH2CH2CH2CH2O-；R4为R5为C1～C5的烷基、甲氧基、乙氧基中的一种；R6为甲基或乙基；m为17～138的整数；n为13～110的整数；z为1～20的整数；所述端硅烷基嵌段聚醚预聚物的数均分子量为6000～40000道尔顿。3.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：所述的增塑剂为数均分子量1000～6000道尔顿的聚丙二醇。4.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：所述的白炭黑为气相法疏水性白炭黑，比表面积为100～400m2/g。5.根据权利要求1所述的高强度硅烷改性嵌段聚醚弹性密封胶，其特征在于：所述的除水剂为噁...

【专利技术属性】
技术研发人员：严石静，麦裕良，王雷，栾安博，路芳，王全勇，金震，
申请(专利权)人：广东省石油与精细化工研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44