CN109880570A - 一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，涉及密封胶技术领域，按重量份数计，包括：A组分：MS聚合物100份，增塑剂50～150份，第一补强填料150～350份，第二补强填料10～50份，光稳定剂0.5～1.0份，紫外线吸收剂0.5～1.0份；B组分：第三补强填料100份，增塑剂200～300份，硅烷偶联剂100～200份，催化剂5～10份。该中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶整体上深层固化速度快，储存稳定性能好，耐老化性能佳，可满足中空玻璃粘接密封的性能要求。本发明还公开了一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法。

Description

一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶及制备方法

技术领域

本发明涉及密封胶技术领域，具体涉及一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶及制备方法。

背景技术

随着国家对节能材料的日趋重视以及人们环境意识的日益增强，中空玻璃在建材市场上的应用越来越广泛，同时对其质量的要求也就越来越高。由于中空玻璃隔热、隔音、防霜雾性能是通过其内部一层密封的、干燥的空气层来实现的，因此中空玻璃密封胶是决定中空玻璃质量性能优劣的主要因素。

目前，市场上的中空玻璃密封胶主要有聚硫类密封胶和硅酮类密封胶。其中，聚硫类密封胶具有良好的粘接性，较低的水汽透过率，及优异的结构强度、耐老化性能，但其恶臭的气味使其难以被人们接受。硅酮类产品具有良好的粘接性和结构强度，耐老化性能好，是目前国内中空玻璃密封胶主流产品，但是时间久了还发生硅油迁移至胶体表面的情况，污染基材。也就是，总的来讲市场上中空玻璃密封胶的种类依然较少，不能满足多样化需求。

值得指出的是，常规的聚氨酯类密封胶具有强度高、抗撕裂、柔软耐磨、耐穿刺、耐油、耐介质腐蚀等特点，但具有气孔多、耐湿热和耐老化性能差，储存稳定性差等缺点，不能用于中空玻璃的密封。

另外，常规的硅烷改性聚醚密封胶在中空玻璃密封领域尚未见使用，主要原因有以下几方面：(1)现有的双组分MS产品为提高产品固化性能，需要在其中一个组分中直接加入特定量的水才能实现深层固化，不利于产品的长期储存；(2)现有的双组分产品主要应用于装配式建筑，产品的强度及老化性能不能满足中空玻璃密封胶国标GB/T 29755的要求；(3)现有的双组分产品中有机锡类催化剂添加量过多，占产品的总量的1％以上，过多的有机锡催化剂不仅使成品成本增加，还对环境不利。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶及制备方法，具有深层固化快的优点，同时可长期储存。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

本发明提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，按重量份数计，包括：

A组分：MS聚合物100份，增塑剂50～150份，第一补强填料150～350份，第二补强填料10～50份，光稳定剂0.5～1.0份，紫外线吸收剂0.5～1.0份；其中，所述的第一补强填料选自重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙、硅微粉和高岭土中的一种或多种，所述第二补强填料为分子筛类多孔吸附材料；分子筛类多孔吸附材料包括活化3A分子筛原粉、活化4A分子筛原粉，活化5A分子筛原粉、活化13X分子筛原粉和活化LSX分子筛原粉。

B组分：第三补强填料100份，增塑剂200～300份，硅烷偶联剂100～200份，催化剂5～10份；其中，所述第三补强填料选自气相二氧化硅和/或炭黑。

在上述方案的基础上，所述硅烷改性聚醚密封胶，按重量份数计，包括：

A组分：MS聚合物100份，增塑剂75～100份，第一补强填料200～300份，第二补强填料10～30份，光稳定剂0.6～1.0份，紫外线吸收剂0.6～1.0份；

B组分：第三补强填料100份，增塑剂230～270份，硅烷偶联剂150～175份，催化剂6～8份。

在上述方案的基础上，所述的MS聚合物是指硅烷封端的聚醚多元醇预聚体，包括烷氧基封端的聚氧化丙烯醚，所述烷氧基选自三甲氧基硅烷基或甲基二甲氧基硅烷基。

在上述方案的基础上，所述烷氧基封端的聚氧化丙烯醚基本结构为：或

在上述方案的基础上，所述的MS聚合物优选日本KANEKA公司的S810，SAT350，S303H。

在上述方案的基础上，所述的增塑剂选自邻苯二甲酸酯类和低分子聚醚中的至少一种。

在上述方案的基础上，所述低分子聚醚选自分子量为1000～3000的聚醚多元醇。

在上述方案的基础上，所述邻苯二甲酸酯类选自邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异葵酯中的至少一种。

在上述方案的基础上，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；受阻胺类光稳定剂包括德国巴斯夫光稳定剂Tinuvin770、Tinuvin292、Tinuvin5050等；

所述的紫外线吸收剂为苯并***类紫外线吸收剂；苯并***类紫外线吸收剂包括德国巴斯夫紫外线吸收剂Tinuvin326、Tinuvin327、Tinuvin329等。

所述的硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

本发明还提供一种所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

按照所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶的组成称量各组分；

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、第一补强填料、第二补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散，抽真空环境下搅拌，得到A组分；

制备B组分：将第三补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌后抽真空搅拌并升温至100℃脱水；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

(1)本发明的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶中A、B组分均无额外添加水分，同时A组分中多孔分子筛在产品储存时可吸收相关补强填料中自吸附的水分，便于长期存储。

(2)本发明的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶使用过程中，A、B组分混合固化的过程只需利用A组分中相关补强填料中自吸附的水分即可实现胶体内外同步固化，具有深层固化快的优点。

(3)在A、B组分混合固化的过程中，多孔分子筛还可释放已吸收的水分，促进产品固化，同时多孔分子筛还能吸收固化反应过程中释放的醇类，促进固化反应正向进行。

(4)本发明的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚类密封胶通过特定种类的各组分以特定比例相复配，整体的粘接性、结构强度和耐老化性等性能指标达到常规的中空玻璃用硅酮密封胶的性能指标，可与金属、玻璃等基材实现可靠粘结。另外，本发明的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚类密封胶还表现出具有优良的耐候性、高的抗形变位移能力、低水汽透过率、环境友善性及优良的作业性能。

(5)本发明的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶不含硅油等易析出的增塑剂，不会对基材产生污染；同时不含刺激性气味的，绿色环保。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例1

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物S303H，55份增塑剂邻苯二甲酸二异戊酯DINP，150份活性纳米碳酸钙，60份重质碳酸钙，28份活化4A分子筛原粉，1份的紫外吸收剂Tinuvin326，1份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：100份气相二氧化硅，200份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，100份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，100份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份烷基有机锡螯合锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为60min，拉断时间为80min。

实施例2

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物S810，80份分子量为2500的聚醚多元醇，200份活性纳米碳酸钙，100份重质碳酸钙，48份活化3A分子筛原粉，0.6份的紫外吸收剂Tinuvin326，0.6份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：100份炭黑，280份分子量为2500的聚醚多元醇，50份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，50份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份烷基有机锡螯合锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为65min，拉断时间为90min。

实施例3

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物SAT350，100份邻苯二甲酸二辛酯DOP，100份活性纳米碳酸钙，100份重质碳酸钙，10份活化5A分子筛原粉，1份的紫外吸收剂Tinuvin326，1份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：100份炭黑，200份邻苯二甲酸二辛酯DOP，100份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，100份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，5份二月桂酸二丁基锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为80min，拉断时间为120min。

实施例4

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物S810，90份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，200份活性纳米碳酸钙，50份重质碳酸钙，16份活化4A分子筛原粉，0.8份的紫外吸收剂Tinuvin326，0.8份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：100份炭黑，200份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，80份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，80份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份烷基有机锡螯合锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为60min，拉断时间为85min。

实施例5

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物S810，100份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，100份硅微粉，50份高岭土，20份活化LSX分子筛原粉，0.7份的紫外吸收剂Tinuvin326，0.8份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：100份炭黑，200份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，60份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，60份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份烷基有机锡螯合锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为65min，拉断时间为90min。

实施例6

本实施例提供一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，包括A组分和B组分，其中，A组分包括以下重量份的原料，其中，A组分包括以下重量份的原料：100份MS聚合物S810，150份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，200份活性纳米碳酸钙，150份高岭土，15份活化4A分子筛原粉，1份的紫外吸收剂Tinuvin326，1份的光稳定剂Tinuvin770。

B组分包括以下重量份的原料：50份气相二氧化硅，50份炭黑，200份邻苯二甲酸二异戊酯DINP，70份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，80份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份烷基有机锡螯合锡。

本实施例的双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散1h，抽真空环境下搅拌20分钟，得到A组分。

制备B组分：将补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌0.5h后抽真空搅拌并升温至100℃脱水2h；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅烷改性聚醚密封胶，该双组分硅烷改性聚醚密封胶表干时间为70min，拉断时间为95min。

对比例1

本对比例与实施例4的区别在于，本对比例中未添加活化4A分子筛原粉，其余组分及制备方法与实施例4相同。

对比例2

本对比例与实施例4的区别在于，本对比例中采用双组分硅酮密封胶，包括A组分和B组分，其中A组分包括以下重量份的原料：100份的107硅橡胶，50份的二甲基硅油，100份的纳米活性碳酸钙，100份的重质碳酸钙，1份触变剂；

B组分包括以下重量份的原料：100份炭黑，300份二甲基硅油，70份γ-氨丙基三甲氧基硅烷，80份γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，8份二月桂酸二丁基锡。

将A组分与B组分按10:1体积比例混合均匀后得到双组分硅酮密封胶，该双组分硅酮密封胶表干时间为50min，拉断时间为80min。

对比例3

本对比例与实施例4的区别在于，第一补强填料400份，第二补强填料5份。其余组分及制备方法与实施例4相同。

对比例4

本对比例与实施例4的区别在于，第一补强填料80份，第二补强填料60份。其余组分及制备方法与实施例4相同。

实施例1～6与对比例1～4制备的双组分密封胶按照GB/T29755-2013《中空玻璃用弹性密封胶》测试，测试结果见表1。

表1双组分硅烷改性聚醚密封胶测试结果

上述各实施例的具体实施方式还可进行许多变化；例如：各组分的原料可以根据需要进行调整，原料的重量比例可以根据具体产品要求进行改变。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，按重量份数计，包括：

A组分：MS聚合物100份，增塑剂50～150份，第一补强填料150～350份，第二补强填料10～50份，光稳定剂0.5～1.0份，紫外线吸收剂0.5～1.0份；其中，所述的第一补强填料选自重质碳酸钙、纳米活性碳酸钙、硅微粉和高岭土中的一种或多种，所述第二补强填料为分子筛类多孔吸附材料；

B组分：第三补强填料100份，增塑剂200～300份，硅烷偶联剂100～200份，催化剂5～10份；其中，所述第三补强填料选自气相二氧化硅和/或炭黑。

2.根据权利要求1所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述硅烷改性聚醚密封胶，按重量份数计，包括：

A组分：MS聚合物100份，增塑剂75～100份，第一补强填料200～300份，第二补强填料10～30份，光稳定剂0.6～1.0份，紫外线吸收剂0.6～1.0份；

B组分：第三补强填料100份，增塑剂230～270份，硅烷偶联剂150～175份，催化剂6～8份。

3.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述的MS聚合物是指硅烷封端的聚醚多元醇预聚体，包括烷氧基封端的聚氧化丙烯醚，所述烷氧基选自三甲氧基硅烷基或甲基二甲氧基硅烷基。

4.根据权利要求3所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述烷氧基封端的聚氧化丙烯醚基本结构为：

5.根据权利要求4所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述的MS聚合物优选日本KANEKA公司的S810，SAT350，S303H。

6.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述的增塑剂选自邻苯二甲酸酯类和低分子聚醚中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述低分子聚醚选自分子量为1000～3000的聚醚多元醇。

8.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于：所述邻苯二甲酸酯类选自邻苯二甲酸二异戊酯、邻苯二甲酸二辛酯和邻苯二甲酸二异葵酯中的至少一种。

9.根据权利要求1或2所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶，其特征在于，所述的光稳定剂为受阻胺类光稳定剂；

所述的紫外线吸收剂为苯并***类紫外线吸收剂；

所述的硅烷偶联剂为γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，γ-氨基丙基三乙氧基硅烷，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

10.一种权利要求1任一项所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

按照权利要求1所述的中空玻璃用双组分硅烷改性聚醚密封胶的组成称量各组分；

制备A组分：将MS聚合物、增塑剂、第一补强填料、第二补强填料、光稳定剂和紫外线吸收剂加入到双行星动力混合机中，搅拌至物料分散均匀，保持温度45℃以下，高速分散，抽真空环境下搅拌，得到A组分；

制备B组分：将第三补强填料、增塑剂加入双行星动力混合机中，搅拌后抽真空搅拌并升温至100℃脱水；将动混机釜内温度降至50℃以下后，在氮气保护下逐步加入硅烷偶联剂和催化剂，抽真空条件下搅拌均匀，充氮气解除真空至常压，得到B组分。