用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶及其制备方法技术

本发明专利技术属于聚氨酯合成技术领域，具体的涉及一种用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶及其制备方法。由A组分和B组分混合反应而成，A组分由聚醚多元醇A、聚醚多元醇B、聚醚多元醇C、聚酯多元醇D、扩链剂、硅油、催化剂和除水剂组成；B组分为改性异氰酸酯。该聚氨酯隔热胶通过改变原料体系和引入特殊官能团结构的原料赋予隔热胶特殊的功能特点，制备的聚氨酯隔热胶具有优异耐热性、基材粘接性、高强度和高尺寸稳定性，耐热变形温度≥80℃，满足高标准聚氨酯隔热胶的使用要求。

Polyurethane heat insulation adhesive for aluminum alloy profile and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶及其制备方法
本专利技术属于聚氨酯合成
，具体的涉及一种用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶及其制备方法。
技术介绍
节能保温是当前建筑行业发展的大趋势，有研究数据显示，建筑上有50％的能量是由于墙壁和窗户缺乏良好的隔热性能而流失。门窗幕墙主要采用铝合金型材制备，但是金属材料的导热性非常好，通过填充有机化合物材料作为断热材料来提高铝合金型材的隔热性能是一种有效的解决方案。目前市场上铝合金型材存在的隔热技术主要有两种：“穿条式”和“浇注式”。穿条式是把塑料挤成合适的条状物，再通过机械开齿、穿条、滚压等工序形成隔热桥，像尼龙66隔热条；浇注式是将液体状材料浇注到型材中直接固化形成隔热材料，像不饱和树脂、聚氨酯树脂等。从成型工艺上也可以发现，穿条式隔热胶条与铝型材是两种独立的材料，其密封性有所欠缺，透湿性和透热性相对会大一些，而浇注式隔热材料可以起到粘接和填充的双重作用，因此无论是从成型工艺还是隔热性方面都具有更大的优势，因此得到广泛的应用和发展，但是对其也提出了更高的要求，要求浇筑材料必须具有良好的耐热性、粘接性和尺寸稳定性，要求耐热变形温度尽量高(≥75℃)，尺寸稳定性要更好，同时还需要一定的韧性和抗张强度，避免热胀冷缩带来的材料破坏或者脱层。专利CN201910330480公开了一种聚氨酯隔热胶、其制备原料及其原料的制作方法，其简单地采用两种聚醚多元醇并搭配大量的小分子扩链剂配制A组分，如此A组分的活性会非常高，并且配方体系中还引入了锡类催化剂，更进一步加快了A组分料的活性，如此在与B组分混合反应时，凝胶反应会非常快，带来最严重的问题就是制备的隔热胶材料收缩性非常大，且隔热胶材料透明度很差，呈浑浊状。专利CN201610848437公开了一种双组分聚氨酯胶黏剂，其技术核心在于通过引入氨酯多元醇组分来提高材料的韧性和抗张强度，解决单纯依靠二官能度和三官能度环氧乙烷封端聚醚性能偏低的问题，但是氨酯多元醇是通过聚醚和异氰酸酯反应、过量聚醚封端而得到的一款中间产品，产品粘度很大，聚合工艺操作复杂，产品稳定性差，设备需求多，在实际生产中存在很大的局限性；聚氨酯隔热胶的制备是典型的配方设计技术，原料的选择和搭配决定了配方设计体系，直接决定了是否能够得到满足高标准聚氨酯隔热胶要求的产品。因此高性能聚氨酯隔热胶浇注材料配方体系的开发是一个很重要的环节。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶。该隔热胶具有优异耐热性、基材粘接性、高强度和高尺寸稳定性，耐热变形温度高，满足高标准聚氨酯隔热胶的使用要求；本专利技术同时提供了其制备方法。本专利技术所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，由A组分和B组分混合反应而成，A组分以质量百分比计，原料组成如下：B组分为改性异氰酸酯。其中：聚醚多元醇A为3官能度、相对分子质量为3000-6000的高活性聚醚多元醇，优选5000分子量的聚醚多元醇INOVOLF330N，赋予材料很好的反应活性和产品柔韧性。聚醚多元醇B为2或者3官能度、相对分子质量为500-2000的聚醚多元醇，优选2官能度、700分子量的聚醚INOVOLS207H或者3官能度、1000分子量的聚醚INOVOLC310，为体系中引入苯环结构或提高交联度，提高材料的尺寸稳定性、硬度和耐热性，改善高低分子量之间以及与聚酯多元醇之间的互溶性。聚醚多元醇C为官能度4-6、羟值350-370的聚醚多元醇，优选羟值为360的聚醚多元醇INOVOLR8336，提高隔热胶产品的交联密度、尺寸稳定性、耐热性和硬度。聚酯多元醇D为2官能度、羟值310-330的聚酯多元醇，优选羟值为320的聚酯多元醇PE-B503(山东一诺威聚氨酯股份有限公司产品)或PS-3152(南京金陵斯泰潘化学有限公司)中的一种，可大幅提高隔热胶材料的力学性能和耐热性。扩链剂为小分子二元醇或者胺类扩链剂中的一种或两种。优选地，扩链剂为一缩二丙二醇、二甘醇、3,3-二氯-4,4二氨基二苯基甲烷(MOCA)、二乙醇胺、二乙基甲苯二胺或3,5-二氨-4-氯苯甲酸异丁醇酯中的一种或多种。硅油为有机硅改性聚醚硅油，优选DC-193、AK-7730或L-580中的一种或两种，优选硅油用量为0.1～0.3％。催化剂为胺类催化剂，优选三亚乙烯二胺(A-33)、N,N-二甲基环己胺、双(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N',N'-四甲基亚烷基二胺或N,N-二甲基苄胺中的一种或多种；优选催化剂用量为0.8～1.2％。除水剂为工业分子筛除水剂，优选SiliporiteNK30或SiliporiteSAl720中的一种或两种；优选除水剂用量为2.0～3.0％。改性异氰酸酯是液化MDI与多苯基多亚甲基多异氰酸酯的混合物，二者质量比例为10-20:90-80。液化MDI优选103C，多苯基多亚甲基多异氰酸酯优选PM-200。本专利技术所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶的制备方法，包括以下步骤：(1)A组分的制备：将聚醚多元醇和聚酯多元醇D投入反应釜中，开启搅拌，升温至100℃-110℃脱水1-5h，降温至50～70℃，然后分别依次投入扩链剂、硅油、催化剂和除水剂搅拌混合0.5-1h后，取样检测合格即可得到A组分合格产品；(2)B组分的制备：将改性异氰酸酯于室温下加入到混拌釜中，开启搅拌，室温条件下搅拌0.5h，取样检测异氰酸根含量达到设计值，得到B组分合格产品；(3)使用时，将A、B组分按照A：B＝100：70-100的重量配比混合均匀注入铝合金型材或者模具中自然固化即可得到聚氨酯隔热胶产品。其中：步骤(1)和步骤(2)中搅拌转速均为30r/min。作为一个优选的技术方案，本专利技术所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶的制备方法，包括以下步骤：(1)A组分的制备：将计量的聚醚多元醇和聚酯多元醇依次投入反应釜中，开启搅拌，转速30r/min，升温至100℃～110℃脱水1～5h，降温至50～70℃，然后分别依次投入称量好的扩链剂、硅油、催化剂、除水剂搅拌混合0.5～1h后，取样检测合格后即可得到A组分合格产品。(2)B组分的制备：计量好的液化MDI和粗MDI于室温下加入到混拌釜中，开启搅拌，转速30r/min，室温条件下搅拌0.5h，取样检测异氰酸根含量达到设计值，得到B组分合格产品。(3)固化：使用时，将A、B组分按照A:B＝100：70～100的重量配比混合均匀注入铝合金型材或者模具中自然固化即可得到聚氨酯隔热胶产品。本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：(1)本专利技术所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，通过选用具备不同功能特点的聚醚原料进行合理搭配，并在配方体系中引入含有苯环结构的聚醚多元醇INOVOLS207H和聚酯多元醇，达到提升配方体系互溶性、产品后熟化速度以及尺寸稳定性的目的；采用胺类催化剂替代锡类催化剂，通过硅油和催化剂的合理选择和搭配，解决了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：由A组分和B组分混合反应而成，A组分以质量百分比计，原料组成如下：/n

【技术特征摘要】
1.一种用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：由A组分和B组分混合反应而成，A组分以质量百分比计，原料组成如下：



B组分为改性异氰酸酯。


2.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：聚醚多元醇A为3官能度、相对分子质量为3000-6000的高活性聚醚多元醇；聚醚多元醇B为2或者3官能度、相对分子质量为500-2000的聚醚多元醇。


3.根据权利要求2所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：聚醚多元醇A为5000分子量的聚醚多元醇INOVOLF330N；聚醚多元醇B为2官能度、700分子量的聚醚INOVOLS207H或者3官能度、1000分子量的聚醚INOVOLC310。


4.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：聚醚多元醇C为官能度4-6、羟值350-370的聚醚多元醇，聚酯多元醇D为2官能度、羟值310-330的聚酯多元醇。


5.根据权利要求4所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：聚醚多元醇C是羟值为360的聚醚多元醇INOVOLR8336，聚酯多元醇D是羟值为320的聚酯多元醇PE-B503或PS-3152中的一种。


6.根据权利要求1所述的用于铝合金型材的聚氨酯隔热胶，其特征在于：扩链剂为小分子二元醇或者胺类扩链剂中的一种或两种；硅油为有机硅改性聚醚硅油；催化剂为胺类催化剂，除水剂为工业分子筛除水剂。


7.根据权利要求6所述的用于铝合金型...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙兆任，王文涛，张德江，公维英，张士虎，
申请(专利权)人：山东一诺威新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37