CN103087666A - 一种反应型聚氨酯热熔密封胶 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种反应型聚氨酯热熔密封胶，属于密封胶技术领域。本发明热熔密封胶由如下重量份数的原料制成：聚氨酯预聚体 60~90份；填料 0~20份；硅烷促进剂 0.3~1.0份；催化剂 0.2~0.9份；热塑性聚合物 5~20份；该热熔密封胶具有初始粘接强度高，粘接定位迅速，大幅降低等待时间，提高生产效率等优点，尤其适用于玻璃和金属基材的弹性粘接和密封等。
Description
技术领域
本发明属于密封胶技术领域，具体涉及一种反应型聚氨酯热熔密封胶及制备方法。
背景技术
密封胶是以不定形态嵌填接缝、粘接界面并承受接缝位移变形的密封材料。在汽车和其他车辆车窗玻璃装配工艺中，一般采用把聚氨酯密封胶涂在玻璃的边缘，然后把玻璃粘接到车体上。聚氨酯密封胶是分子链中含有氨酯基（-NHCOO-）和/或异氰酸酯基（-NCO）类的密封胶，具有弹性好、强度高、耐磨性突出、耐酸碱性、耐低温性、耐水性好等特点。现有技术中有将聚醚型聚氨酯预聚体为主要组分制备聚氨酯密封胶用于粘结玻璃和金属基材（专利93118939.X）；现有技术中也有含饱和烃多元醇的聚氨酯密封剂（专利95117250.6）以及异氰酸酯预聚体与填料、硅烷、催化剂等混合制备而成的密封胶（专利200510102933.2），使用上述技术得到的聚氨酯密封胶产品均具有较好的力学性能和粘接强度。并已经在建筑和汽车行业得到广泛应用。
现有聚氨酯密封胶常温下为高粘度的膏状液体，容易流动，但存在初始强度低，开放时间长，定位慢等问题， 有待进一步改进。采用热熔型密封胶粘剂可以解决上述问题。热熔型密封胶粘剂室温下是固体，在加热到110~130℃熔融后进行涂布，冷却后即可产生较高的初始强度，然后通过与空气中的水分反应形成网状结构，从而达到很高的最终强度。热熔密封胶粘剂生产和涂布不需要溶剂，无环境污染，因此热熔密封胶粘剂的应用前景良好。
目前热熔型密封胶粘剂仅以热塑性弹性体材料为基材，熔融温度为180℃。由于不含可以进行交联反应的活性基团，仅是一种热塑性弹性密封胶，不能形成具有网状交联结构的热固性弹性密封材料，其最终强度和耐受温度都较低，不能满足汽车玻璃装配工艺对结构粘接密封胶的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种弹性好、初粘强度高，无溶剂的反应型聚氨酯热熔密封胶。
为实现本发明目的，该反应型聚氨酯热熔密封胶由如下重量份数的原料制成：
聚氨酯预聚体 60~90 份
填料 0~20份
硅烷促进剂 0.3~1.0份
催化剂 0.2~0.9份
热塑性聚合物 5~20份
优选配方：
聚氨酯预聚体 70~80 份
填料 5~20份
硅烷促进剂 0.5~0.8份
催化剂 0.3~0.6份
热塑性聚合物 10~20份
其中，所述聚氨酯预聚体由多异氰酸酯和多元醇制成，聚氨酯预聚体中残留的异氰酸酯基团的质量含量为1~6%。用于制备聚氨酯预聚物的多异氰酸酯的官能度至少为2，优选二异氰酸酯，优选MDI（4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯），TDI（2,4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯），HDI（1,6-六亚甲基二异氰酸酯），或其混合物。用于制备聚氨酯预聚物的多元醇优选分子量2000~6000的聚醚多元醇、己二酸己二醇系聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或其混合物。
其中，所述填料为活性氧化钙、炭黑、碳酸钙、滑石粉、钛白粉、高岭土中的至少一种。
其中，所述硅烷促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、γ-（2.3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷（KH-560）、异氰酸基丙基三乙氧基硅烷（Silquest A-Link25）中的至少一种。
其中，所述催化剂为有机锡类催化剂或叔胺类催化剂，优选二月桂酸二丁基锡（DBTDL）、辛酸亚锡、三亚乙基二胺、二吗啉二乙基醚（DMDEE）中的至少一种或两种的组合物。
其中，所述热塑性聚合物为非反应性丙烯酸酯树脂，优选分子量为6000~25000的不含有羟基的以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯为主体的丙烯酸共聚树脂，如ELVACITE 2013、2016等。
另外，上述密封胶中还可以加入对热、光和UV辐射稳定的稳定剂，阻燃物质和表面活性物质，以及其他在聚氨酯密封胶中常见的物质。
本发明的优点在于：本发明所述密封胶通过冷却至软化温度下，在化学交联开始之前就已经形成赋予粘合体一定初始强度的物理硬化，初始强度获得迅速、被粘接物定位快、整体固化速度快、弹性好、强度高，与玻璃、金属等的粘接性能优异，在实际生产中能大幅降低等待时间，提高生产效率。
具体实施方式
为对本发明进行更好的说明，举实施例如下：
实施例
将多元醇混合物（分子量为2000的PPG聚醚，官能度2和分子量为2000的聚己二酸己二醇多元醇，质量比为1.5:1）、热塑性聚合物ELVACITE加入带高速分散盘的搅拌机中，让多元醇化合物在110~130℃、真空度为-0.092MPa的条件下，脱水至水分含量小于250ppm，再加入多异氰酸酯MDI，在氮气保护下，搅拌均匀，让多元醇化合物和多异氰酸酯化合物反应约1小时，得到异氰酸酯质量百分含量为1~6%的聚氨酯预聚体。然后加入经真空除水干燥的填料，在真空度不低于-0.092MPa，温度为110~130℃进行熔融、搅拌、分散0.5小时后，在常压氮气保护下，加入硅烷促进剂，催化剂，继续在真空下搅拌分散10分钟，得到反应型聚氨酯热熔密封胶。
按照上述制备方法，得到以下1-6实施例，以下实施例可进一步说明本发明，但并非限制本发明。除特别说明，所有份数和百分含量均以重量计。
表1
将实施例1、2、3、4、5、6进行初粘强度、表干时间、剪切强度及破坏形式的测定，其中表干时间依据GB/T13477.5测定，剪切强度依据GB/T7124-2008测定。从表1中的测定结果可以看出，本发明得到的反应型聚氨酯热熔密封胶均有较高的初粘强度，较短的表干时间，这是普通聚氨酯密封胶所难以达到的。其综合性能优异，有利于推广使用。
Claims (3)
1.一种反应型聚氨酯热熔密封胶，其特征在于，由如下重量份数的原料制成：
聚氨酯预聚体 60~90 份；
填料 0~20份；
硅烷促进剂 0.3~1.0份；
催化剂 0.2~0.9份；
热塑性聚合物 5~20份；
其中，所述聚氨酯预聚体由多异氰酸酯和多元醇制成，聚氨酯预聚体中残留的异氰酸酯基团的质量含量为1~6%；用于制备聚氨酯预聚物的多异氰酸酯的官能度为2-3；用于制备聚氨酯预聚物的多元醇选分子量2000~6000的聚醚多元醇、己二酸己二醇系聚酯多元醇、聚碳酸酯多元醇或其混合物；
其中，所述硅烷促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2.3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、异氰酸基丙基三乙氧基硅烷中的一种或多种；
其中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、三亚乙基二胺、二吗啉二乙基醚中的一种或两种组合物；
其中，所述热塑性聚合物为分子量6000~25000的不含有羟基的以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯为主体的丙烯酸共聚树脂。
2.如权利要求1所述的反应型聚氨酯热熔密封胶，其特征在于，优选如下配方：
聚氨酯预聚体 70~80份；
填料 5~20份；
硅烷促进剂 0.5~0.8份；
催化剂 0.3~0.6份；
热塑性聚合物 10~20份。
3.如权利要求1或2所述的反应型聚氨酯热熔密封胶，其特征在于，其中，用于制备聚氨酯预聚物的多异氰酸酯优选4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,2’-二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯或1,6-六亚甲基二异氰酸酯或其混合物；用于制备聚氨酯预聚物的多元醇选分子量2000的聚丙二醇、分子量2000的聚己二酸己二醇多元醇、分子量2000的聚碳酸酯多元醇或其混合物；所述热塑性聚合物选ELVACITE 2013或2016。
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