一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法。由以下组分组成：丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物、塑化剂、填料、触变剂、催化剂；制备方法步骤如下：将丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物加入行星搅拌机中，再加入塑化剂、填料、触变剂、催化剂，抽真空搅拌1-2h后，制得产品。效果是：将现有单组分聚氨酯密封胶产品在一定老化条件(温度80℃、相对湿度80%RH)，7天后主要力学性能的保持率上从60-70%提高到80-90%，保持了优良的力学性能。同时，在一定程度上降低了聚氨酯密封胶的生产成本，是一种性价比较高的密封胶产品，可广泛用于汽车、仪表和建筑行业。
【专利说明】一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法，尤其涉及一种单组分 丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法。
[0002]
【背景技术】 聚氨酯（PU)具有优良的弹性、耐低温性，广泛用于粘接和弹性密封材料领域。目前，聚 氨酯用作密封胶在建材和汽车行业中用量越来越大，与其它几类弹性体密封胶如聚硫、硅 酮类相比，综合性能好，且价格适中。但其产品存在耐老化、耐湿热和耐水性较差的问题。单 组分聚氨酯密封胶在一定老化条件下（温度80°c、相对湿度80%RH)，7天后主要力学性能保 持率通常在60-70%，降幅比较明显。
[0003] 聚丙烯酸酯具有较好的耐水性、耐老化性和机械性能，但其耐有机溶剂、耐磨性较 差，用丙烯酸酯对聚氨酯进行改性，通过将二者的优异性能有机地结合起来，从而使聚氨酯 密封胶的性能得到改善。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于克服现有单组分聚氨酯密封胶存在的不足，提供一种不仅具有 优良的弹性、耐低温性、粘接性和耐磨性，而且还具有优良的耐热性、耐老化性和耐水性的 单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶及其制备方法。
[0005] 本发明为实现上述目的，采取以下技术方案实现的：一种单组分丙烯酸酯改性 聚氨酯密封胶，其特征在于：由以下组分按重量份数组成：丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物为 30-60份、塑化剂为10-30份、填料为30-60份、触变剂为3-10份、催化剂为0. 01-0. 05份； 所述的丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物由以下组分按重量份数组成：普通聚醚多元醇 60-80份、多异氰酸酯15-40份、催化剂0. 01-0. 05份、丙烯酸酯单体10-30份、引发剂 0? 01-0. 02 份。
[0006] -种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于：包括如下步 骤： (1) 丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物的制备：按重量比称取普通聚醚多元醇60-80份置 于反应釜中，在真空搅拌条件下加热至110-12(TC，脱水1-2小时，然后使物料温度降至 50-55°C，搅拌条件下按重量比加入多异氰酸酯15-40份和催化剂0. 01-0. 05份，釜内通入 干燥氮气保护，再使体系物料升温至70-80°C，反应3-5h后降至60°C，加入10-30份的丙烯 酸酯单体混合均匀，滴加引发剂〇. 01-0. 02份，所需时间l-3h，然后升温至70-75°C再反应 2-3h，即制备丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物； (2) 单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备：将步骤（1)制备的丙烯酸酯改性聚氨 酯预聚物30-60份加入行星搅拌机中，再加入塑化剂10-30份、填料30-60份、触变剂3-10 份、催化剂〇. 01-0. 05份，抽真空搅拌l-2h后，制得单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶。
[0007] 本发明的优点和积极效果是：本发明提供的单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶， 将现有单组分聚氨酯密封胶产品在一定老化条件（温度80°C、相对湿度80%RH)，7天后主要 力学性能的保持率上从60-70%提高到80-90%，保持了优良的力学性能。同时，在一定程度 上降低了聚氨酯密封胶的生产成本，是一种性价比较高的密封胶产品，可广泛用于汽车、仪 表和建筑行业。
【具体实施方式】
[0008] 以下结合实例对本发明做进一步描述，但本发明的实施方式并不限于此。
[0009] -种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，由以下组分按重量份数组成：丙烯酸酯 改性聚氨酯预聚物为30-60份、塑化剂为10-30份、填料为30-60份、触变剂为3-10份、催 化剂为0. 01-0. 05份。
[0010] 上述的丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物由以下组分按重量份数组成：普通聚醚多元 醇60-80份、多异氰酸酯15-40份、催化剂0. 01-0. 05份、丙烯酸酯单体10-30份、引发剂 0? 01-0. 02 份。
[0011] 上述塑化剂选用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、己 二酸二辛脂、石油酯中的任意一种。
[0012] 上述填料选用炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土中的任意一种或几 种。
[0013] 上述触变剂选用气相法白炭黑或氢化蓖麻油。
[0014] 上述催化剂选用辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、双吗啉二乙 基醚中的任意一种。
[0015] 上述普通聚醚多元醇选用聚氧化丙烯二元醇、聚氧化丙烯三元醇中的一种或 二种，聚氧化丙烯二元醇平均分子量为1000-8000,聚氧化丙烯三元醇平均分子量为 1000-3000。
[0016] 上述多异氰酸酯选用4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯-2, 4-二异氰酸酯、六亚 甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
[0017] 上述丙烯酸酯单体选用甲基丙烯酸酯甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯 酸羟乙酯中的任意一种。
[0018] 上述引发剂选用偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
[0019] 实施例1(以下组分按重量份计）： 一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备，包括以下步骤： (1)丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物的制备： 取50份的聚氧化丙烯二元醇（平均分子量4000)和25份的聚氧化丙烯三元醇（平 均分子量3000)加入真空反应釜中，使其在110°C真空环境下脱水2小时，聚醚中的水分不 大于0. 01%，然后将真空反应釜内的温度降至50°C，加入15份4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯 和0. 01份辛酸亚锡，在氮气保护下，搅拌均匀，加热至80°C，反应4. 5h，NC0含量合格后，降 低温度至50°C，加入22份甲基丙烯酸甲酯，缓慢升温至60°C，缓慢滴加0. 01份偶氮二异丁 腈，所需2小时滴完，然后升温至75°C反应2. 5小时，即制备丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物。
[0020] (2)单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备： 将55份丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物加入行星搅拌机中，加入23份增塑剂邻苯二甲酸 二辛脂、50份填料滑石粉、6份填料炭黑、3份气相法白炭黑和0.02份催化剂辛酸亚锡，抽真 空搅拌2小时，制得单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶。
[0021] 实施例2 (以下组分按重量份计）： 一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备，包括以下步骤： (1)丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物的制备： 取30份的聚氧化丙烯二元醇（平均分子量2000)和30份聚氧化丙烯三元醇（平均 分子量3000)加入真空反应釜中，使其在110°C真空环境下脱水2小时，聚醚中的水分不大 于0. 01%，然后将真空反应釜内的温度降至50°C，加入16份4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯和 0. 02份二月桂酸二丁基锡，在氮气保护下，搅拌均匀，加热至80°C，反应4. 5h，NC0含量合格 后。降低温度至50°C，加入15份丙烯酸丁酯，缓慢升温至60°C，缓慢滴加0. 01份偶氮二异 丁腈，所需2小时滴完，然后升温至75°C反应2. 5小时，即制备丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物。
[0022] (2)单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备： 将46份丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物加入行星搅拌机中，加入20份增塑剂邻苯二甲酸 二异壬酯、55份填料轻质碳酸钙、2份填料炭黑、3份气相法白炭黑和0. 03份催化剂二月桂 酸二丁基锡，抽真空搅拌2小时，制得单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶。
[0023] 实施例3 (以下组分按重量份计）： 一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备，包括以下步骤： (1)丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物的制备： 取40份的聚氧化丙烯二元醇（平均分子量2000)和40份的聚氧化丙烯三元醇（平均 分子量3000)加入真空反应釜中，使其在110°C真空环境下脱水2小时，聚醚中的水分不大 于0. 01%，然后将真空反应釜内的温度降至50°C，加入15份甲苯-2, 4-二异氰酸酯和0. 02 份辛酸亚锡，在氮气保护下，搅拌均匀，加热至80°C，反应4. 5h，NC0含量合格后。降低温度 至50°C，加入18份甲基丙烯酸甲酯，缓慢升温至60°C，缓慢滴加0. 01份偶氮二异丁腈，所 需2小时滴完，然后升温至75°C反应2. 5小时，即制备丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物。
[0024] (2)单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备： 将52份丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物加入行星搅拌机中，加入20份增塑剂邻苯二甲酸 二丁脂、30份填料高岭土、25份轻质碳酸钙、5份填料炭黑、5份气相法白炭黑和0. 05份催 化剂辛酸亚锡，抽真空搅拌2小时，制得单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶。
[0025] 单组分聚氨酯密封胶主要性能对比：
【权利要求】
1. 一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：由以下组分按重量份数组 成：丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物为30-60份、塑化剂为10-30份、填料为30-60份、触变剂为 3-10份、催化剂为0. 01-0. 05份； 所述的丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物由以下组分按重量份数组成：普通聚醚多元醇 60-80份、多异氰酸酯15-40份、催化剂0. 01-0. 05份、丙烯酸酯单体10-30份、引发剂 0? 01-0. 02 份。
2. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 塑化剂选用邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛脂、邻苯二甲酸二异壬酯、己二酸二辛脂、 石油酯中的任意一种。
3. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 填料选用炭黑、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉、高岭土中的任意一种或几种。
4. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 触变剂选用气相法白炭黑或氢化蓖麻油。
5. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 催化剂选用辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、双吗啉二乙基醚中的任意 一种。
6. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 普通聚醚多元醇选用聚氧化丙烯二元醇或聚氧化丙烯三元醇，所述聚氧化丙烯二元醇平均 分子量为1000-8000，所述聚氧化丙烯三元醇平均分子量为1000-3000。
7. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 多异氰酸酯选用4, 4-二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯-2, 4-二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸 酯、异佛尔酮二异氰酸酯、氢化苯基甲烷二异氰酸酯中的任意一种。
8. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 丙烯酸酯单体选用甲基丙烯酸酯甲酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸羟乙酯中的 任意一种。
9. 根据权利要求1所述的一种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶，其特征在于：所述 引发剂选用偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
10. -种单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： (1) 丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物的制备：按重量比称取普通聚醚多元醇60-80份置 于反应釜中，在真空搅拌条件下加热至110-120°C，脱水1-2小时，然后使物料温度降至 50-55°C，搅拌条件下按重量比加入多异氰酸酯15-40份和催化剂0. 01-0. 05份，釜内通入 干燥氮气保护，再使体系物料升温至70-80°C，反应3-5h后降至60°C，加入10-30份的丙烯 酸酯单体混合均匀，滴加引发剂〇. 01-0. 02份，所需时间l-3h，然后升温至70-75°C再反应 2-3h，即制备丙烯酸酯改性聚氨酯预聚物； (2) 单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶的制备：将步骤（1)制备的丙烯酸酯改性聚氨 酯预聚物30-60份加入行星搅拌机中，再加入塑化剂10-30份、填料30-60份、触变剂3-10 份、催化剂〇. 01-0. 05份，抽真空搅拌l-2h后，制得单组分丙烯酸酯改性聚氨酯密封胶。
【文档编号】C08G18/48GK104327791SQ201410684698
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】郭平胜, 李士学, 李建武, 王永明, 高之香, 吴金丽, 李程 申请人:三友（天津）高分子技术有限公司