一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：反应合成的聚氨酯预聚物树脂基体28‑60份；阻燃型增塑剂5‑40份；阻燃型粉料10‑50份；填料10‑30份；硅烷偶联剂0.05‑1份；催化剂0.1‑2份。本发明专利技术还公开了其制备方法。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术采用液体无卤环保阻燃剂与无机粉末阻燃剂相配合使用的方法，即能在达到良好的阻燃效果的同时，也保证了密封胶的力学、基材粘接以及长期使用稳定性等性能。

A halogen-free environment-friendly flame-retardant polyurethane sealant and its preparation method

The invention discloses a halogen-free environment-friendly flame-retardant polyurethane sealant, which is characterized by weight components, including 28 to 60 copies of the reaction-synthesized polyurethane prepolymer resin matrix, 5 to 40 copies of flame-retardant plasticizer, 10 to 50 copies of flame-retardant powder, 10 to 30 copies of filler, 0.05 to 1 copies of silane coupling agent and 0.1 to 2 copies of catalyst. The invention also discloses a preparation method thereof. The invention has the beneficial effect that the liquid halogen-free environmental protection flame retardant is used in combination with inorganic powder flame retardant, which not only achieves good flame retardant effect, but also ensures the mechanical properties, base material bonding and long-term stability of the sealant.

【技术实现步骤摘要】
一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶及其制备方法
本专利技术涉及单组分聚氨酯胶粘剂领域，具体涉及一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着我国交通运输行业(汽车、高铁、城市轨道交通等)的飞速发展，行业对于所使用的密封胶材料要求也日趋严格与规范。除了对密封胶的密封性、粘接性有要求之外，在密封胶材料的持久可靠性、环保性等方面，也提出了明确的要求。聚氨酯密封胶是以聚氨酯预聚物树脂为基体，加入填料、增塑剂、催化剂等原料混合而成，具有弹性好、机械强度高、粘接及密封性好，以及优良的耐高低温、耐化学性等综合性能，被广泛应用在许多工业领域。密封胶的阻燃性也受到越来越多的重视。不含阻燃原料的聚氨酯密封胶不具有阻燃性，而且燃烧过程中伴有发黑烟和滴落物产生等现象，因此在要求阻燃性能的场合应用受到限制。提高密封胶阻燃性的途径，常见是加入具备阻燃功能的原料，一般包括固态粉料和液态料。这些原料含有氮、磷、卤素等元素，通过各自的阻燃性，以及不同阻燃剂之间的协同作用，达到阻燃的目的。可添加的阻燃材料有含卤素元素阻燃剂和无卤类阻燃剂，其中含卤类阻燃剂由于不符合环保要求，已经渐被行业淘汰。在无卤型阻燃专利技术中，常见的是添加无机粉料型阻燃剂，但这类阻燃剂需要添加到一定量才有明显阻燃效果，对制品其他性能影响大；有些同时添加了阻燃型液体，但是最终密封胶的强度、粘接性也可能会降低，不能很好地满足结构密封和长期耐久性的要求；另外还有使用阻燃型树脂基体，但是这种方法不利于材料成本的控制。因此一种可以既满足阻燃要求又能够满足最终密封胶的强度及粘接性要求的材料急需被开发。
技术实现思路
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术的目的之一在于提供一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，即采用液体无卤环保阻燃剂与无机粉末阻燃剂相配合使用来解决现有技术中阻燃聚氨酯密封胶添加无机阻燃剂过多、阻燃效果不明显，并且对后期密封胶性能影响过大，达不到结构粘接的问题。本专利技术的目的之二在于提供一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶的制备方法。为了实现本专利技术的目的之一，所采用的技术方案是：一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，按重量份计，包括如下组分：反应合成的聚氨酯预聚物树脂基体28-60份；阻燃型增塑剂5-40份；阻燃型粉料10-50份；填料10-30份；硅烷偶联剂0.05-1份；催化剂0.05-0.5份其中，聚氨酯预聚物树脂有下述原料(重量比)组成：多元醇(官能度2-3)30-80份；多官能度异氰酸酯20-40份；催化剂0.05-0.5份。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的阻燃型粉料包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、三聚氰胺、聚磷酸铵、膨胀石墨、红磷、改性蒙脱土中的任意一种或两种以上的混合，以及所述各种阻燃粉料的衍生物中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的阻燃增塑剂包括磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三苯酯(TPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、磷酸三乙酯(TEP)，磷酸三丁酯(TBP)中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的多元醇包括聚醚多元醇(官能度2-3，分子量2000-12000)、聚酯多元醇(官能度2，分子量500-4000)、聚丁二烯二醇、聚四氢呋喃二醇、以及基于所述的多元醇的各种改性多元醇中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的多异氰酸酯包括甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4’-二异氰酸酯、多亚甲基多苯基多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六甲基二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的催化剂包括三亚甲基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、二乙烯三胺、二甲基十六胺、三乙醇胺、三亚乙基二胺、N-乙基吗啡啉中的任意一种或两种以上的混合。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的催化剂包括改性的叔胺类催化剂。为了实现本专利技术的目的之二，所采用的技术方案是：一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶的制备方法，包括如下步骤：无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶的制备步骤：按照重量比称取聚氨酯预聚物树脂30-60份入双行星搅拌釜中，然后称重加入阻燃增塑剂10-40份，搅拌均匀；再称重加入阻燃粉料及填料，搅拌均匀后在真空条件下混合均匀；最后称重加入硅烷偶联剂和催化剂，继续搅拌抽真空至均匀，即得到环保阻燃型聚氨酯密封胶。在本专利技术的一个优选实施例中，所述的无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶的制备步骤之前还包括聚氨酯预聚物树脂合成步骤：按重量比称量所述多元醇于反应装置中，升温至100-110℃，在真空下脱水2小时。然后去真空，在搅拌下加入按计量称得的的多异氰酸酯及催化剂。在氮气保护的条件下反应2小时，即得到所述聚氨酯预聚物树脂。在本专利技术的一个优选实施例中，所述多元醇优选为二官能度聚醚和三官能度聚醚多元醇。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用液体无卤环保阻燃剂与无机粉末阻燃剂相配合使用的方法，即能在达到良好的阻燃效果的同时，也保证了密封胶的力学、基材粘接以及稳定性等性能。具体实施方式以下通过实施例进一步详细说明本专利技术，但并不因此将本专利技术限制在所述的实施例范围之中。实施例1步骤一：在三口烧瓶中加入1000克三官能度聚醚(羟值35)，升温至120℃真空脱水2小时，然后去真空，边搅拌边加入90克二苯基甲烷二异氰酸酯，保持反应1小时后得到聚氨酯预聚物树脂1。步骤二：将聚氨酯预聚物树脂1计35份，与干燥好的聚磷酸铵15份、三聚氰胺10份、炭黑15份，以及阻燃增塑剂磷酸三丁酯(TBP)25份在双行星搅拌釜中混合均匀后，打开真空提高转速搅拌10分钟。然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷及催化剂二月桂酸二丁基锡各1份，继续搅拌5分钟出料，密封包装，即得外观粘稠质地均匀的阻燃型聚氨酯密封胶。实施例2步骤一：在三口烧瓶中加入600克三官能度聚醚(羟值35)，400克二官能团聚醚(羟值56)，搅拌混合升温至120℃真空脱水2小时，然后去真空，边搅拌边加入200克二苯基甲烷二异氰酸酯，保持反应1小时后得到聚氨酯预聚物树脂2。步骤二：将聚氨酯预聚物树脂2计35份，与干燥好的聚磷酸铵15份、三聚氰胺10份、炭黑15份，以及阻燃增塑剂磷酸三苯酯(TPP)25份在双行星搅拌釜中混合均匀后，打开真空提高转速搅拌10分钟。然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷及催化剂二月桂酸二丁基锡各1份，继续搅拌5分钟出料，密封包装，即得外观粘稠质地均匀的阻燃型聚氨酯密封胶。实施例3步骤一：所用聚氨酯预聚物树脂同实施例1，即聚氨酯预聚物树脂1。步骤二：将聚氨酯预聚物树脂1计35份，与干燥好的聚磷酸铵15、三聚氰胺15，以及阻燃增塑剂磷酸酯(市售，粘度2000cps@25℃)在双行星搅拌釜中混合均匀后，打开真空提高转速搅拌10分钟。然后加入γ-氨丙基三乙氧基硅烷及催化剂二月桂酸二丁基锡各1份，继续搅拌5分钟出料，密封包装，即得外观粘稠质地均匀的阻燃型聚氨酯密封胶。实施例4步骤一：所用聚氨酯预聚物树脂同实施例2，即聚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：反应合成的聚氨酯预聚物树脂基体28‑60份；阻燃型增塑剂5‑40份；阻燃型粉料10‑50份；填料10‑30份；硅烷偶联剂0.05‑1份；催化剂0.05‑0.5份；其中，聚氨酯预聚物树脂有下述原料(重量比)组成：多元醇(官能度2‑3)30‑80份；多官能度异氰酸酯20‑40份；催化剂0.05‑0.5份。

【技术特征摘要】
1.一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：反应合成的聚氨酯预聚物树脂基体28-60份；阻燃型增塑剂5-40份；阻燃型粉料10-50份；填料10-30份；硅烷偶联剂0.05-1份；催化剂0.05-0.5份；其中，聚氨酯预聚物树脂有下述原料(重量比)组成：多元醇(官能度2-3)30-80份；多官能度异氰酸酯20-40份；催化剂0.05-0.5份。2.如权利要求1所述的一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的阻燃型粉料包括氢氧化铝、三氧化二锑、硼酸锌、三聚氰胺、聚磷酸铵、膨胀石墨、红磷、改性蒙脱土中的任意一种或两种以上的混合，以及所述各种阻燃粉料的衍生物中的任意一种或两种以上的混合。3.如权利要求1所述的一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的阻燃增塑剂包括磷酸三甲苯酯(TCP)、磷酸三苯酯(TPP)、甲基磷酸二甲酯(DMMP)、磷酸三乙酯(TEP)，磷酸三丁酯(TBP)中的任意一种或两种以上的混合。4.如权利要求1所述的一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或两种以上的混合。5.如权利要求1所述的一种无卤环保阻燃型聚氨酯密封胶，其特征在于，所述的多元醇包括聚醚多元醇(官能度2-3，分子量2000-12000)、聚酯多元醇(官能度2，分子量500-4000)、聚丁二烯二醇、聚四氢呋喃二醇、以及基于所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵红霞，魏冬，姚其胜，
申请(专利权)人：上海康达化工新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31