一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于汽车密封胶技术领域，具体涉及一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方 法。
【背景技术】
[0002] 聚氨酯是大分子主链上含有重复氨基甲酸酯链段的一类聚合物，具有强度高、抗 撕裂性强、柔软性和耐磨性佳、耐穿刺性优、耐油及耐介质腐蚀性好等诸多优点，已广泛用 于弹性体、涂料、胶粘剂或密封胶等领域中。例如申请号为201210265243. 9,发明名称为一 种高粘接性的硅酮密封胶，它包括以下组分：
[0003] 组分A :二羟基封端的疏基官能化聚硅氧烷100~20重量份；
[0004] 组分B : α，ω -二羟基聚硅氧烷〇~80重量份；
[0005] 组分C :交联剂1~20重量份；
[0006] 组分D :催化剂(λ 01~5重量份；
[0007] 其中，二羟基封端的巯基官能化聚硅氧烷即组分A与α，ω-二羟基聚硅氧烷即组 分B的重量份之和是100重量份，交联剂和催化剂各自的重量份是相对于100重量份的组 分A和组分B而言的重量份；在羟基封端的聚硅氧烷主链中引入含硫基团，通过羟基封端的 聚硅氧烷与巯基聚硅氧烷混合使用，明显提高硅酮密封胶的附着力，尤其是与金属、玻璃等 基材的粘合力大大增强。但是，聚氨酯主要缺点是固化时异氰酸酯端基与空气中的水分反 应释放出二氧化碳，致使聚氨酯本体产生泡孔甚至裂纹，并且其固化速率较慢以及表面容 易发黏。
[0008] 硅酮密封胶的基体树脂中含有Si-O-Si主链结构和烷氧基硅烷端基，具有固化速 率快、固化过程无气体产生和不起泡等特点，并且其与无孔材料表面粘接牢固，例如申请号 为200810043539. X，发明名称为聚氨酯密封胶，该聚氨酯密封胶由A组分和B组分组成，A 组分和B组分重量份为1 : 1-10份，其中，A组分为聚氨酯预聚体；B组分包含重量份如下 的成分为：聚醚多元醇份；增塑剂份；填料份；催化剂份；触变剂份。但其抗撕裂强度较低。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是采用氨基硅烷偶联剂与异氰酸酯反应，形成主链为聚氨酯结构、 端基为烷氧基硅烷的硅烷改性聚氨酯密封胶。
[0010] 本发明通过以下技术方案实现：
[0011] -种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，所述硅烷改性聚氨酯密封胶，由包括以 下组分的原料反应得到：
[0012] 20~30份的氨基硅烷偶联剂；
[0013] 40~50份的异氰酸酯；
[0014] 15~20份的增塑剂；
[0015] 0· 1~0· 4份的抗氧化剂；
[0016] 0.5~1份的除水剂；
[0017] 〇· 5~1. 5份的粘结力促进剂；
[0018] 0· 1~0· 3份的催化剂。
[0019] 所述制备方法包括以下步骤：
[0020] (1)将氨基硅烷偶联剂20~30份，异氰酸酯40~50份，加入搅拌反应釜中，升温 至80~90°C，抽真空，搅拌脱气1~2h ;
[0021] (2)降温至50°C以下，加入增塑剂15~20份，搅拌脱气1~2h ;
[0022] (3)加入抗氧化剂0· 1~0· 4份，停止搅拌和抽真空；
[0023] (4)加入除水剂0· 5~1份，混合均匀后于80~90°C抽真空，搅拌脱气1~2h ;
[0024] (5)将步骤（4)得到的高混料的温度降至50°C以下，充入氮气，加入粘结力促进剂 0. 5~1. 5份，混合均匀；
[0025] (6)在氮气保护条件下加入催化剂0· 1~0· 3份，混合均匀；
[0026] (7)抽真空，继续搅拌，混合均匀；
[0027] (8)充氮气解除真空至常压，出料分包装得到硅烷改性聚氨酯密封胶。
[0028] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
[0029] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二 甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二辛酯。
[0030] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
[0031] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述粘结力促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅 烷、γ-(2,3-环氧丙基）丙基三甲氧基硅烷或Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷 其中一种或多种。
[0032] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述催化剂为二吗啉二乙基醚或辛酸亚锡。
[0033] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述氨基硅烷偶联剂为苯氨基甲基三乙氧基 硅烷或苯氨基甲基三甲氧基硅烷。
[0034] 作为本发明的一种优选方案，本发明所述异氰酸酯为2, 4-甲苯二异氰酸酯或 2, 6-甲苯二异氰酸酯。
[0035] 本发明的有益效果：
[0036] 本发明所述一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法制得的密封胶在分子结构和 性能方面兼具聚氨酯和硅酮两种密封胶的特点，其固化反应与硅酮密封胶类似，即硅烷的 烷氧基与湿气进行水解和缩聚反应，形成了稳定的硅氧烷Si-O-Si三维网络结构。因此，本 发明的密封胶克服了单组分聚氨酯密封胶固化时易起泡等缺点，并且其与无孔材料表面粘 接牢固，而且其强度接近聚氨酯密封胶。
【具体实施方式】 [0037] 实施例1
[0038] -种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0039] (1)将氨基硅烷偶联剂20份，异氰酸酯40份，加入搅拌反应釜中，升温至80°C，抽 真空，搅拌脱气Ih;
[0040] (2)降温至50°C以下，加入增塑剂15份，搅拌脱气Ih ;
[0041] (3)加入抗氧化剂0· 1份，停止搅拌和抽真空；
[0042] (4)加入除水剂0. 5份，混合均匀后于80°C抽真空，搅拌脱气Ih ;
[0043] (5)将步骤（4)得到的高混料的温度降至50°C以下，充入氮气，加入粘结力促进剂 0. 5份，混合均匀；
[0044] (6)在氮气保护条件下加入催化剂0· 1份，混合均匀；
[0045] (7)抽真空，继续搅拌，混合均勾；
[0046] (8)充氮气解除真空至常压，出料分包装得到硅烷改性聚氨酯密封胶。
[0047] 本实施例中所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂；所述增塑剂为邻苯二甲酸二异癸 酯；所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述粘结力促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；所 述催化剂为二吗啉二乙基醚；所述氨基硅烷偶联剂为苯氨基甲基三乙氧基硅烷；所述异氰 酸酯为2, 4-甲苯二异氰酸酯。
[0048] 实施例2
[0049] -种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0050] (1)将氨基硅烷偶联剂30份，异氰酸酯50份，加入搅拌反应釜中，升温至90°C，抽 真空，搅拌脱气2h;
[0051] (2)降温至50°C以下，加入增塑剂20份，搅拌脱气2h ;
[0052] (3)加入抗氧化剂0· 4份，停止搅拌和抽真空；
[0053] (4)加入除水剂1份，混合均匀后于90°C抽真空，搅拌脱气2h ;
[0054] (5)将步骤（4)得到的高混料的温度降至50°C以下，充入氮气，加入粘结力促进剂 1. 5份，混合均匀；
[0055] (6)在氮气保护条件下加入催化剂0· 3份，混合均匀；
[0056] (7)抽真空，继续搅拌，混合均勾；
[0057] (8)充氮气解除真空至常压，出料分包装得到硅烷改性聚氨酯密封胶。
[0058] 本实施例中所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂；
[0059] 所述增塑剂为邻苯二甲酸二辛酯；所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷；所述粘结 力促进剂为γ-(2,3-环氧丙基）丙基三甲氧基硅烷；所述催化剂为二吗啉二乙基醚或辛酸 亚锡；所述氨基硅烷偶联剂为苯氨基甲基三甲氧基硅烷；所述异氰酸酯为2, 6-甲苯二异氰 酸酯。
[0060] 以上实施例分别所得硅烷改性聚氨酯密封胶的性能如下表所示：
[0061]
[0062] 以上结果表明，本发明所述的硅烷改性聚氨酯密封胶具有良好的抗老化性能，具 有良好的拉伸强度和粘接强度。
【主权项】
1. 一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述硅烷改性聚氨酯密封胶 由包括以下组分的原料反应得到： 20~30份的氣基硅烷偶联剂； 40~50份的异氰酸酯； 15~20份的增塑剂； 0. 1~0. 4份的抗氧化剂； 0. 5~1份的除水剂； 0· 5~1. 5份的粘结力促进剂； 0. 1~0. 3份的催化剂； 所述制备方法包括以下步骤： (1) 将氨基硅烷偶联剂20~30份，异氰酸酯40~50份，加入搅拌反应釜中，升温至 80~90°C，抽真空，搅拌脱气1~2h; (2) 降温至50°C以下，加入增塑剂15~20份，搅拌脱气1~2h; (3) 加入抗氧化剂0. 1~0. 4份，停止搅拌和抽真空； (4) 加入除水剂0. 5~1份，混合均勾后于80~90°C抽真空，搅拌脱气1~2h; (5) 将步骤（4)得到的高混料的温度降至50°C以下，充入氮气，加入粘结力促进剂 0. 5~1. 5份，混合均匀； (6) 在氮气保护条件下加入催化剂0. 1~0. 3份，混合均匀； (7) 抽真空，继续搅拌，混合均匀； (8) 充氮气解除真空至常压，出料分包装得到硅烷改性聚氨酯密封胶。2. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。3. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 增塑剂为邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸二异壬酯或邻苯二甲酸二辛酯。4. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 除水剂为乙烯基二甲氧基硅烷。5. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所 述粘结力促进剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙基）丙基三甲氧基硅烷或 Ν-(β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷其中一种或多种。6. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 催化剂为二吗啉二乙基醚或辛酸亚锡。7. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 氣基硅烷偶联剂为苯氣基甲基二乙氧基硅烷或苯氣基甲基二甲氧基硅烷。8. 根据权利要求1所述的一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于，所述 异氰酸酯为2, 4-甲苯二异氰酸酯或2, 6-甲苯二异氰酸酯。
【专利摘要】本发明公开了一种硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法，所述硅烷改性聚氨酯密封胶的制备方法制得的密封胶在分子结构和性能方面兼具聚氨酯和硅酮两种密封胶的特点，其固化反应与硅酮密封胶类似，即硅烷的烷氧基与湿气进行水解和缩聚反应，形成了稳定的硅氧烷Si-O-Si三维网络结构。因此，本发明的密封胶克服了单组分聚氨酯密封胶固化时易起泡等缺点，并且其与无孔材料表面粘接牢固，而且其强度接近聚氨酯密封胶。
【IPC分类】C09K3/10, C09J175/04, C08G18/28, C09J11/06
【公开号】CN105400480
【申请号】CN201510934557
【发明人】周波
【申请人】苏州国泰科技发展有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月15日