本发明专利技术公开了一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂，组分包括：聚氨酯预聚物15~65份、端硅烷基聚醚5~60份、增塑剂0~20份、催化剂0.2~1份、粉体填料0~45份、助剂0.8~3.5份；其制备方法为：将聚氨酯预聚物、端硅烷基聚醚、紫外光稳定剂和抗氧剂混合，40~50℃真空搅拌，氮气保护下，加入增塑剂和粉体填料，升温至60~90℃搅拌，降温至40~50℃，加入水分清除剂和固化催化剂继续搅拌，得到端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂。本发明专利技术的改性聚氨酯胶黏剂与传统聚氨酯胶黏剂相比，具有粘度适中、增塑剂含量少、低温柔顺性好、强度高、耐候性和耐久性优良、粘结力强等优点，可用于制备弹性密封胶。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于胶黏剂领域，涉及一种改性聚氨酯胶黏剂及其制备方法，具体涉及一种单组份湿固化端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂及其制备方法与应用。
技术介绍
聚氨酯具有弹性好，伸长率大、强度高、耐磨性突出、耐酸碱性等优点，在涂料、弹性体、胶黏剂和密封胶等有广泛的应用。然而，聚氨酯胶黏剂存在以下不足(I)聚氨酯是由交替的软、硬链段相连成的嵌段共聚物，两相热力学不相容，呈现出微相分离。在低温下，硬段结晶度增加，软段也能形成部分结晶，使两相的不相容性增加，微相分离均匀程度降低，从而降低了材料的柔韧性，不能满足严寒地区使用的要求；(2)以芳香族异氰酸酯制备的聚氨酯胶黏剂固化物，受日照后容易被氧化成醌而变黄，导致耐候性差，固化物物理性能大幅下降；(3)聚氨酯胶黏剂对基材的润湿效果较差，同时在湿固化过程中释放出CO2,使胶黏剂内部产生泡孔甚至裂纹，故与基材的粘接性能难以满足使用要求。 目前主要采用以下方法和技术克服上述问题 (1)添加增塑剂改善聚氨酯胶黏剂固化物柔韧性增塑剂以脂肪族二酸酯类为主，由于添加量较大和本身的毒性，长期使用过程中，增塑剂的迁移挥发会危害环境和人体，同时使产品弹性降低，影响使用性能； 使用环保增塑剂和内增塑剂成为解决问题的趋势如中国专利CN201010593673. 4、CN201010593317. 2以分子量在600以上的高分子聚醚多元醇作为环保增塑剂，分别用于增塑有机硅改性聚氨酯和有机硅改性聚醚；中国专利CN02108525. O以对环境不良作用较低的含有碳数为1(Γ24的不饱和或饱和脂肪酸与碳数为f 10的单醇的酯为增塑剂；中国专利CN201010268065. 6以分子量为1000 5000的单羟基或单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯制得带NCO支链型的内增塑剂，得到的密封胶能长期保持弹性；这类增塑剂可以降低有害性，但其增塑效果尚达不到传统增塑剂的水平，而且添加量大，对产品的强度和附着力都有一定影响； (2)改善聚氨酯胶黏剂耐候性，一是在制备聚氨酯胶黏剂中加入紫外稳定剂和抗氧剂等，降低光和热氧化对苯环的影响；二是使用以脂肪族或脂环族异氰酸酯制备的聚氨酯预聚体，脂肪族或脂环族异氰酸酯的反应活性较低，且生产过程中毒性较大，且价格昂贵，因而其使用受到限制； (3)改善聚氨酯胶黏剂对基材的附着力主要有以下两种途径一是在胶黏剂中添加硅烷偶联剂及其衍生物等粘附促进剂，通过硅氧烷向表面的迁移，且水解生成的硅醇与基材表面的羟基缩合，形成牢固的化学连接；二是在涂敷密封胶之前，先在基材表面涂敷底涂剂提高胶黏剂与基材之间的粘结强度，如中国专利CN200880121826. 6公开了一种可用于聚氨酯胶黏剂的底涂剂，该底涂剂包含聚醛亚胺ALD、多异氰酸酯和羧酸等；中国专利CN201010609456. X公开了一种聚氨酯密封胶用的底涂剂，其包含异氰酸酯基主体树脂、催化剂、溶剂、硅烷类附着力促进剂等，该底涂剂可渗透基材，粘结效果好；以上方法均能在一定程度上改善聚氨酯胶黏剂的附着力，但由于偶联剂添加量小、迁移过程缓慢，导致附着力的改善效果不明显，使用底涂剂时施工时间和成本增加，难以达到应用要求。端娃烧基聚酿主链为大分子聚酿，端基是可水解基团的娃烧基。固化后具有Si-O-Si网络交联点，为体系提供耐候、耐老化、耐紫外光、耐热等性能；交联点之间是聚醚长链，为体系提供柔曲性、延长性和抗形变位移能力等。其结构上继承了端硅烷基结构和主链聚醚结构，性能上综合了硅酮密封胶和聚氨酯胶的优点，适用于需要良好耐候性和优良密封性的场合，而且其粘度适中，粘度随分子量的变化较小。然而，以端硅烷基聚醚预聚体所制备的胶黏剂，与聚氨酯胶黏剂相比，其固化后自身拉伸强度较小，影响其应用范围。通常采用超细补强填料对端硅烷基聚醚胶黏剂增强。如中国专利CN200810236985. 2通过加入4 10份补强填料使密封胶的拉伸强度大幅度提高，中国专利CN200510132669. 7也通过加入少量的气相二氧化硅或炭黑补强。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂及其制备方法与应用。本专利技术在传统的聚氨酯胶黏剂中，加入端硅烷基聚醚，通过端硅烷基聚醚取代部分聚氨酯预聚体，通过降低聚氨酯预聚体的用量，利用端硅烷基聚醚柔韧性、耐候性和附着力好的特点，制备一种兼具端硅烷基聚醚和聚氨酯特点的胶黏剂。为了达到上述目的，本专利技术采用了以下技术方案 一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂，以质量份数计，组分如下 聚氨酯预聚物 15 65， 端硅烷基聚醚 5飞0， 增塑剂(Γ20， 催化剂O. 2 1， 粉体填料(Γ45， 助剂O. 8 3. 5。所述聚氨酯预聚物为多元醇和异氰酸酯化合物制备的以NCO封端的预聚物，其NCO含量为Γ6%，具体含量可根据所需的分子量、硬度等需要调节。所述端娃烧基聚酿的端基是含有单娃氧烧基和/或双娃烧氧基的聚氧化丙稀酿，具有如下基本结构通式权利要求1.一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，以质量份数计，组分如下 聚氨酯预聚物 15 65， 端硅烷基聚醚 5飞O， 增塑剂(Γ20， 催化剂O. 2 1， 粉体填料(Γ45， 助剂O. 8 3. 5。2.根据权利要求I所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述聚氨酯预聚物为多元醇和异氰酸酯化合物制备的以NCO封端的预聚物，其NCO含量为f 6%。3.根据权利要求2所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述端硅烷基聚醚为端基含单硅氧烷基和/或双硅烷氧基的聚氧化丙烯醚，具有如下基本结构通式4.根据权利要求3所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述增塑剂为苯二甲酸酯类、月旨肪族二元酸酯类或环保增塑剂，优选为邻苯二甲酸二异癸酯或邻苯二甲酸二异壬酯。5.根据权利要求4所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述催化剂为有机锡类催化剂和/或叔胺类催化剂，优选为含巯基的锡类催化剂。6.根据权利要求5所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述粉体填料为碳酸钙、炭黑、钛白粉或气相二氧化硅中的一种或两种。7.根据权利要求6所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述助剂包括水分清除剂、抗氧剂和紫外光稳定剂。8.根据权利要求7所述的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，所述水分清除剂为硅烷偶联剂或恶唑烷类，其用量为O. 6^2. 5质量份；所述抗氧剂为受阻酚类，其用量为O. Γ0. 5质量份；所述紫外光稳定剂为水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类或三嗪类，其用量为O. Γ0. 5质量份。9.权利要求f8之一所述的改性聚氨酯胶黏剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)按质量份数将聚氨酯预聚物、端硅烷基聚醚、紫外光稳定剂和抗氧剂真空下搅拌混合，升温至4(T50°C后，继续搅拌1(Γ30分钟； (2)在氮气保护下，加入增塑剂和粉体填料，在真空下升温至6(T90°C，继续搅拌广2小时； (3)降温至4(T50°C，并通入氮气，加入水分清除剂和固化催化剂，在真空下继续搅拌1(Γ30分钟后出料，得到端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂。10.权利要求广8之一所述的改性聚氨酯胶黏剂在制备弹性密封胶中的应用。全文摘要本专利技术公开了一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂，组分包括聚氨酯预聚物15~65份、端硅烷基聚醚5~本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种端硅烷基聚醚改性的聚氨酯胶黏剂，其特征在于，以质量份数计，组分如下：聚氨酯预聚物？？？？15~65，端硅烷基聚醚？？？？5~60，增塑剂？？？？？？？？？？0~20，催化剂？？？？？？？？？？0.2~1，粉体填料？？？？？？？？0~45，助剂？？？？？？？？？？？？0.8~3.5。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜宏伟，谢桂容，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：
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