专利名称：一种阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及聚氨酯密封胶技术领域，特别是涉及一种阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯密封胶具有优良的弹性、耐低温、耐磨和对基材良好的粘接等性能。因此， 广泛应用于建筑、汽车、家装、防水和船舶等领域。然而，聚氨酯密封胶易燃，而且在受到外界热源而燃烧时，存在火焰大、燃烧速度快、滴落严重、产生浓烟及有毒气体等问题，严重威胁人们生命财产安全。随着人们对家装、 建筑等领域安全意识的提高，聚氨酯密封胶的阻燃性能越来越受到重视。现有技术中，为了使聚氨酯密封胶具有阻燃性能，通常采用在制备过程中添加无机化合物阻燃剂、有机磷化合物阻燃剂、有机商代化合物阻燃剂、无机商代化合物阻燃剂、 含有卤素的有机磷化合物阻燃剂等。其中，有机卤代化合物阻燃剂，虽然具有添加量少、阻燃效率高等优点，但是这些含有卤素的阻燃剂主要是通过气相阻燃而发挥作用，在阻燃聚合物燃烧时会生成对人体有害的卤化氢等气体，而且对设备、建筑物等有腐蚀性，更为严重的是某些含卤素的阻燃剂在燃烧时还会生成二恶英等有毒物质。其中，无机化合物阻燃剂， 例如氢氧化物阻燃剂、红磷阻燃剂、聚磷酸铵阻燃剂等，则存在以下缺点氢氧化物阻燃剂存在阻燃效率低、添加量大、在聚合物基体中难以分散和相容性差等缺点，从而限制了其应用范围；红磷阻燃剂，虽然具有磷含量高、阻燃效率高等优点，但其颜色较深难以遮蔽，只能用于一些黑色或者深色制品，而且吸湿，磨料时间长时会有磷化氢等剧毒气体放出，存在爆炸的危险；聚磷酸铵阻燃剂，虽然是一种磷含量高、氮含量大的环保型阻燃剂，但在实际应用过程中，聚磷酸铵较易吸潮和团聚，与树脂相容性差，易从树脂中析出，严重影响了聚合物的物理性能。因此，针对上述现有技术所存在的问题，提供一种既能保证聚氨酯密封胶的物理机械性能和粘接性能，又能使其具有良好的阻燃性能的聚氨酯密封胶及其制备方法显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种阻燃聚氨酯密封胶，该阻燃聚氨酯密封胶能够有效减少聚氨酯密封胶中使用粉体阻燃剂对其物理机械性能的破坏，而且还解决了聚氨酯密封胶燃烧时火焰大、燃烧速度快、滴落严重的问题。本发明的另一目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种阻燃聚氨酯密封胶的制备方法，采用该制备方法所制备的阻燃聚氨酯密封胶，能保证聚氨酯密封胶的物理机械性能和粘接性能，又能使其具有良好的阻燃性能。本发明的目的通过以下技术方案实现
提供一种阻燃聚氨酯密封胶，包括以下质量百分比组成的原料聚氨酯预聚体10 --45 %膦酸酯阻燃增塑剂0 25 %阻燃协效剂0 10 %增塑剂0 25 %触变剂1 10 %填料5 30 %光稳定剂0. 1 0. 5%抗氧剂0. 1 0. 5%催化剂A0. 001 0.05硅烷类附着力促进剂0. 5 3 %水份清除剂0. 1 1. 5%其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸苯 B-匕一 W、邪斗、一甲酸二异癸酯、己二酸二辛脂和己二酸二癸酯中的任一种或者几种的混合；其中，所述填料为粒径为1000 8000目的重钙、粒径为1000 5000目的高岭土、粒径为1000 5000目的活性轻钙和炭黑中的任一种或者几种的混合；其中，所述光稳定剂为苯并三唑类的紫外光吸收剂或者受阻胺类的紫外光稳定剂；所述苯并三唑类的紫外光吸收剂为TinUVin213或者UV-320 ；所述受阻胺类的紫外光稳定剂为(2，2，6，6-四甲基哌啶)癸二酸酯或者4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶；其中，所述抗氧剂为Irgastab PUR68、抗氧剂1010和Irganox 5057中的任一种或者几种的混合；其中，所述催化剂A脂肪胺类、脂环胺类和芳香胺类如双(二甲氨基乙基)醚、双吗啉基二乙基醚、N-甲基咪唑、三乙胺和甲基二乙醇胺中的任一种或者几种的混合；其中，所述水份清除剂为易进行水解反应的硅烷偶联剂、原甲酸三甲酯和噁唑烷类水份清除剂中的任一种。
优选的，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式为
权利要求
1.一种中阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，包括以下质量百分比组成的原料聚氨酯预聚体10 --45 %膦酸酯阻燃增塑剂0 25 %阻燃协效剂0 10 %增塑剂0 25 %触变剂1 10 %填料5 30 %光稳定剂0. 1 0. 5%抗氧剂0. 1 0. 5%催化剂A0. 001 0.05 %硅烷类附着力促进剂0. 5 3 %水份清除剂0. 1 1. 5% ；其中，所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二壬酉丨邊、邻苯二甲酸二异癸酯、己二酸二辛脂和己二酸二癸酯中的任一种或者几种的混合；其中，所述填料为粒径为1000 8000目的重钙、粒径为1000 5000目的高岭土、粒径为1000 5000目的活性轻钙和炭黑中的任一种或者几种的混合；其中，所述光稳定剂为苯并三唑类的紫外光吸收剂或者受阻胺类的紫外光稳定剂；所述苯并三唑类的紫外光吸收剂为TinUVin213或者UV-320 ；所述受阻胺类的紫外光稳定剂为(2，2，6，6-四甲基哌啶)癸二酸酯或者4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶；其中，所述抗氧剂为Irgastab PUR68、抗氧剂1010和Irganox 5057中的任一种或者几种的混合；其中，所述催化剂A为脂肪胺类、脂环胺类和芳香胺类如双(二甲氨基乙基)醚、双吗啉基二乙基醚、N-甲基咪唑、三乙胺和甲基二乙醇胺中的任一种或者几种的混合；其中，所述水份清除剂为易进行水解反应的硅烷偶联剂、原甲酸三甲酯和噁唑烷类水份清除剂中的任一种。
2.根据权利要求1所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式为
3.根据权利要求2所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式中，当R1、R2和R3分别为甲基、甲氧基和甲氧基时，所述膦酸酯阻燃增塑剂为甲基二甲氧基膦酸酯。
4.根据权利要求2所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式中，当R1、R2和R3分别为乙基、乙氧基和乙氧基时，所述膦酸酯阻燃增塑剂为乙基二乙氧基膦酸酯。
5.根据权利要求2所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式中，当Rl为甲基，R2和R3均为
6.根据权利要求2所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述膦酸酯阻燃增塑剂的化学结构通式中，当Rl为甲基，R2为甲氧基，R3为
7.根据权利要求1至6中任一项所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于所述阻燃协效剂为八钼酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐、焦磷酸二三聚氰胺、正磷酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、硼酸锌、三氧化二锑、八钼酸密胺、无水锡酸锌、五氧化锑、有机改性蒙脱土、氧化锌、云母粉和硅微粉中的任一种或者几种的混合。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于所述触变剂为纳米活性碳酸钙、氢化蓖麻油、纳米气相二氧化硅、有机膨润土和硅藻土中的任一种或者几种的混合。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的一种阻燃聚氨酯密封胶，其特征在于，所述硅烷类附着力促进剂为Y-巯基丙基三甲氧基硅烷、Y-巯基丙基三乙氧基硅烷、β- (3，4_环氧基己基)乙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β -(氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、Y-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-苯基-γ -氨丙基三甲氧基硅烷、双(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺和N-氨乙基-γ -氨丙基三乙氧基硅烷中的任一种或者几种的混合。
10.权利要求1至6中任意一项所述的一种阻燃聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，包括有以下步骤步骤一，聚氨酯预聚体的制备将质量比为0 2 :0 2 :0. 2 1. 5的阻燃聚醚多元醇、两官能度的阻燃聚醚多元醇和三官能度的阻燃聚醚多元醇加入到反应釜中，搅拌并调节反应釜的温度为80 100°C，在真空度不低于0. 092 Mpa的条件下，除水2 5h，降温至 60 80°C，待温度稳定后，再向反应釜中添加NC0/0H为1. 2 2. 5的异氰酸酯固化剂以及占上述混合物总质量的0. 001 0. 005%的催化剂B，反应2 4h后，得到聚氨酯预聚体； 其中，所述阻燃聚醚多元醇为含有磷、锑、氮或者硼阻燃元素为起始剂与氧化烯烃开环聚合的阻燃聚醚多元醇；所述两官能度的阻燃聚醚多元醇的分子量为2000 10000 ；所述三官能度的阻燃聚醚多元醇的分子量为3000 8000 ；其中，所述NC0/0H为1. 2 2. 5的异氰酸酯固化剂为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷_4，4’ - 二异氰酸酯、粗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和二环己基甲烷二异氰酸酯中的任一种； 所述催化剂B为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、改性有机锡催化剂中的任一种；步骤二，阻燃聚氨酯密封胶的制备按上述配方量将，步骤一中所制备的聚氨酯预聚体与经过真空除水干燥后的填料、触变剂、膦酸酯阻燃增塑剂、阻燃协效剂、增塑剂、光稳定剂、抗氧剂在真空度不小于0. 092Mpa，温度为30 50°C的带高速分散盘的双行星搅拌机或者三辊研磨机中进行搅拌分散2 证后，在常压并高纯氮气保护下，加入催化剂A、硅烷类附着力促进剂和水份清除剂，搅拌分散0. 1 lh，在真空度不小于0. 092Mpa下，脱出小分子搅拌混合0. 3 lh，得到阻燃聚氨酯密封胶。
全文摘要
一种阻燃聚氨酯密封胶及其制备方法，其中，聚氨酯密封胶包括聚氨酯预聚体10～45﹪、膦酸酯阻燃增塑剂0～25﹪、阻燃协效剂0～10﹪、增塑剂0～25﹪、触变剂1～10﹪、填料5～30﹪、光稳定剂0.1～0.5﹪、抗氧剂0.1～0.5﹪、催化剂A0.001～0.05﹪、硅烷类附着力促进剂0.5～3﹪和水份清除剂0.1～1.5﹪。与现有技术相比，本发明采用的聚氨酯预聚体本身可以具有阻燃作用，以及可以采用具有阻燃和增塑双重作用的膦酸酯阻燃增塑剂对聚氨酯密封胶进行阻燃，并且还可采用阻燃协效剂进行搭配协效，在保证聚氨酯密封胶物理机械和粘接性能的同时，使其具有良好的阻燃性能。
文档编号C09J11/06GK102504751SQ20111037368
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者靳晓雨, 韦思其 申请人:东莞市普赛达密封粘胶有限公司