CN101906283B - 一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种建筑密封或汽车密封用的聚氨酯密封胶，具体涉及一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶，由以下重量百分比的原料组成：内增塑剂10-40%、聚氨酯预聚体20-40%、补强性填料0-25%、填料10-35%、钛白粉0-8%、硅烷偶联剂0-1%、二月桂酸二丁基锡0.1-0.3%；所述内增塑剂是由已经除水的单羟基聚醚或单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯按活性H/NCO物质的量比为1∶3-4，在温度为50-90℃条件下反应2-8小时后，制得的带活性NCO的支链型内增塑剂；所述聚氨酯预聚体由聚醚多元醇和固化剂经聚合而成。本发明的内增塑型单组分聚氨酯密封胶具有良好的耐皂水抽出性能，同时本发明可以长期保持良好的弹性。

Description

一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶

技术领域

本发明涉及一种建筑密封或汽车密封用的聚氨酯密封胶，具体涉及一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶。

背景技术

在现有技术中，制备聚氨酯密封胶的原料中通常都含有外添加型增塑剂。然而，由于外添加型增塑剂的迁移，聚氨酯密封胶的耐皂水抽出性能较差。在使用过程中，因聚氨酯密封胶的耐皂水抽出性能较差而导致聚氨酯密封胶出现流黑水或流油的情况，影响产品的外观；同时，由于外添加型增塑剂的迁移与流失，造成密封胶硬度增大，伸长率降低，影响产品的弹性回复率及密封效果。

目前，市场上的产品普遍通过提高外添加型增塑剂与聚氨酯树脂的相容性来达到减缓外添加型增塑剂迁移的目的。但是，该方法不能根本克服外添加型增塑剂由于热运动迁移至表面的问题，尤其是在溶剂环境条件下，更加不能克服上述问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种具有良好的耐皂水抽出性能的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，该内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以长期保持良好的弹性，并达到很好的密封效果。

本发明的目的是通过以下方案来实现的：一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶，由以下重量百分比的原料组成：

内增塑剂                               10-40%

聚氨酯预聚体                        20-40%

补强性填料                              0-25%

填料                                       10-35%

钛白粉                                       0-8%

硅烷偶联剂                                0-1%

二月桂酸二丁基锡                0.1-0.3%；

所述内增塑剂是由已经除水的单羟基聚醚或单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯按活性H/NCO物质的量比为1∶3-4，在温度为50-90℃条件下反应2-8小时后，制得的带活性NCO的支链型内增塑剂；

所述聚氨酯预聚体由聚醚多元醇和固化剂经聚合而成。

所述内增塑剂是由已经除水的单羟基聚醚与三官能团异氰酸酯反应制得，所述单羟基聚醚的重均分子量为1000-5000。

所述内增塑剂是由已经除水的单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯反应制得，所述单氨基聚醚的重均分子量为1000-5000。

所述三官能团异氰酸酯为TDI三聚体、TDI-TMP加成物、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体、三苯基甲烷三异氰酸酯及4-苯基异氰酸酯中的一种或几种。 

所述聚醚多元醇与所述固化剂的物质的量比为1∶1.5-3。

所述聚醚多元醇的羟值为20-60。

所述聚醚多元醇为三羟基聚醚多元醇，该三羟基聚醚多元醇的重均分子量为1500-8000。

所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、1，4-环已烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环已烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯和甲基环已基二异氰酸酯中的一种或几种。

所述补强性填料为炭黑和/或二氧化硅。

所述填料为滑石粉、碳酸钙或硫酸钡。

将内增塑剂、聚氨酯预聚体、补强性填料、填料、钛白粉、硅烷偶联剂、二月桂酸二丁基锡按上述重量百分数高速混合，制得内增塑型单组分聚氨酯密封胶。 

本发明的优点在于：本发明的内增塑型单组分聚氨酯密封胶在制备过程中，将带活性NCO的支链型内增塑剂接枝到聚氨酯预聚体中，其中，内增塑剂使得聚氨酯主链分子间的距离增大，减小聚氨酯分子间的作用力，达到了增塑目的的同时，显著提高了本发明的内增塑型单组分聚氨酯密封胶的耐皂水抽提性能，使得本发明可以长期保持良好的弹性，同时也使得本发明具有良好的环境适应性。本发明的内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以作为建筑伸缩缝和汽车黑边玻璃粘胶。                                                            

具体实施方式

实施例1：在本实施例中三官能团异氰酸酯为HDI三聚体，固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，补强性填料为气相二氧化硅，填料为滑石粉。

将已经除水的分子量为1000的单羟基聚醚加入至HDI三聚体甲苯溶液中，80℃条件下反应至NCO含量为起始含量的2/3后，制得带活性NCO的支链型内增塑剂。在分子量为8000的三羟基聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下反应5小时，制得聚氨酯预聚体。然后，按如下配方高速混合，制得内增塑型单组分聚氨酯密封胶。该内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以用于建筑领域。

以重量百分数计：

内增塑剂                      40%

聚氨酯预聚体                20%

气相二氧化硅                  3%

滑石粉                         28.9%

钛白粉                              8%

二月桂酸二丁基锡          0.1%。

所得单组分聚氨酯密封胶的拉伸强度为1.42Mpa，断裂伸长率为750%，48小时耐皂水抽提质量损失率为1%，具有良好的耐皂水性能。

实施例2：在本实施例中三官能团异氰酸酯为HDI三聚体，固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，补强性填料为气相二氧化硅，填料为滑石粉。。

将已经除水的分子量为2000的单羟基聚醚加入至HDI三聚体甲苯溶液中，80℃条件下反应至NCO含量为起始含量的2/3后，制得带活性NCO的支链型内增塑剂。在分子量为5000的三羟基聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下反应5小时，制得聚氨酯预聚体。然后，按如下配方高速混合，制得内增塑型单组分聚氨酯密封胶。该内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以用于建筑领域。

以重量百分数计：

内增塑剂                      40%

聚氨酯预聚体                20%

气相二氧化硅                  5%

滑石粉                         31.7%

钛白粉                              3%

二月桂酸二丁基锡          0.3%。

所得单组分聚氨酯密封胶的拉伸强度为1.42Mpa，断裂伸长率为750%，48小时耐皂水抽提质量损失率为1%，具有良好的耐皂水性能。

实施例3：在本实施例中三官能团异氰酸酯为HDI缩二脲，固化剂为甲苯二异氰酸酯，补强性填料为炭黑，填料为滑石粉，硅烷偶联剂为KH-550。

将已经除水分子量为5000的单羟基聚醚加入至HDI缩二脲甲苯溶液中，85℃条件下反应至NCO含量为起始的2/3后，制得带活性NCO的支链型内增塑剂。在分子量为1500的三羟基聚醚多元醇中加入甲苯二异氰酸酯，在80℃条件下反应5小时，制得聚氨酯预聚体。然后，按如下配方高速混合，制得内增塑型单组分聚氨酯密封胶。该内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以用于汽车领域。

以重量百分数计：

内增塑剂                      10%

聚氨酯预聚体                40%

炭黑                               18%

滑石粉                         31.2%

硅烷偶联剂                   0.6%

二月桂酸二丁基锡          0.2%。

所得单组分聚氨酯密封胶的拉伸强度为7.5Mpa，断裂伸长率为500%，8支UVB紫外灯照射168小时后，经水洗，冲洗液不发黑。

实施例4：在本实施例中三官能团异氰酸酯为HDI缩二脲，固化剂为二苯基甲烷二异氰酸酯，补强性填料包括炭黑和气相二氧化硅，填料为滑石粉，硅烷偶联剂为KH-550。

将已经除水分子量为5000的单羟基聚醚加入至HDI缩二脲甲苯溶液中，85℃条件下反应至NCO含量为起始的2/3后，制得带活性NCO的支链型内增塑剂。在分子量为4000的三羟基聚醚多元醇中加入二苯基甲烷二异氰酸酯，在80℃条件下反应5小时，制得聚氨酯预聚体。然后，按如下配方高速混合，制得内增塑型单组分聚氨酯密封胶。该内增塑型单组分聚氨酯密封胶可以用于汽车领域。

以重量百分数计：

内增塑剂                     25%

聚氨酯预聚体               25%

炭黑                              18%

气相二氧化硅                 3%

滑石粉                        28.2%

硅烷偶联剂                   0.6%

二月桂酸二丁基锡         0.2%。

所得单组分聚氨酯密封胶的拉伸强度为6.8Mpa，断裂伸长率为500%，8支UVB紫外灯照射168小时后，经水洗，冲洗液不发黑。

在本发明中，制备聚氨酯预聚体的聚醚多元醇与固化剂的物质的量比为1∶1.5-3。其中，固化剂可以为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、1，4-环已烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环已烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯和甲基环已基二异氰酸酯中的一种或几种。此外，在本发明的制备过程中可以不加入补强性填料。

最后应当说明的是，以上内容仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管该具体实施方式部分对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：由以下重量百分比的原料组成：

内增塑剂                                  10-40%

聚氨酯预聚体                           20-40%

补强性填料                                 0-25%

填料                                          10-35%

钛白粉                                          0-8%

硅烷偶联剂                                   0-1%

二月桂酸二丁基锡                   0.1-0.3%；

所述内增塑剂是由已经除水的单羟基聚醚或单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯按活性H/NCO物质的量比为1∶3-4，在温度为50-90℃条件下反应2-8小时后，制得的带活性NCO的支链型内增塑剂；

所述聚氨酯预聚体由聚醚多元醇和固化剂经聚合而成。

2.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述内增塑剂是由已经除水的单羟基聚醚与三官能团异氰酸酯反应制得，所述单羟基聚醚的重均分子量为1000-5000。

3.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述内增塑剂是由已经除水的单氨基聚醚与三官能团异氰酸酯反应制得，所述单氨基聚醚的重均分子量为1000-5000。

4.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述三官能团异氰酸酯为TDI三聚体、TDI-TMP加成物、HDI三聚体、HDI缩二脲、IPDI三聚体及三苯基甲烷三异氰酸酯中的一种或几种。 

5.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述聚醚多元醇与所述固化剂的物质的量比为1∶1.5-3。

6.按照权利要求5所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述聚醚多元醇的羟值为20-60。

7.按照权利要求6所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述聚醚多元醇为三羟基聚醚多元醇，该三羟基聚醚多元醇的重均分子量为1500-8000。

8.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、二环已基甲烷二异氰酸酯、1，4-环已烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯、环已烷二亚甲基二异氰酸酯、三甲基-1，6-六亚甲基二异氰酸酯、四甲基间苯二亚甲基二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯、二甲基联苯二异氰酸酯和甲基环已基二异氰酸酯中的一种或几种。

9.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述补强性填料为炭黑和/或二氧化硅。

10.按照权利要求1所述的内增塑型单组分聚氨酯密封胶，其特征在于：所述填料为滑石粉、碳酸钙或硫酸钡。