本发明涉及一种用于汽车玻璃的pu免底涂包边的配方及包边的制备方法。
背景技术：
：：早期，汽车制造企业在车窗包边上采用的是用胶粘剂和扣件将成型好的包边装配在车窗玻璃上的方法，工艺比较繁琐，操作时间比较长，生产效率低。九十年代初，国外开始将反应注塑成型(rim)技术引入车窗包边的生产，它是将低粘度高活性的异氰酸酯和多元醇组分经高压碰撞混合，同时快速注入预先放好车窗玻璃的模具中，在模具型腔中通过化学反应和相分离快速固化，在车窗玻璃边缘形成pu包边，该工艺集液体输送、计量、冲击混合、快速反应成型为一体，具有反应迅速、成型周期短、循环和脱模压力低、配方可调范围大、生产效率高等特点，简化了传统的操作工艺，缩短了操作时间，使生产效率大大提高。同时，该包边外表美观、机械性能优良，对玻璃有极好的粘接力，可以很好地提高汽车的密封性能和产品档次。因此，这一技术一经采用就迅速取代了传统工艺。但是，考虑到pu包边与玻璃之间的粘接强度，一般都会在pu包边进行注塑包边成型前，在玻璃表面涂覆底涂，具体操作工序包括：玻璃活化、玻璃涂底涂和底涂活化三大工序，此工序相当于传统沥青防水施工涂刷冷底子油，其目的是隔断基层潮气，防止防水涂膜起鼓脱离，加固基层，提高涂膜与基层的粘结强度，防止涂层出现针气孔等缺陷。由此就会增加涂布底胶的工序，使用繁琐并间接地提高了使用成本，并且还具有以下缺点：(1)底涂材料通常为异氰酸酯等粘度较大的胶黏剂，涂覆操作难以实施，也存在漏涂风险，例如“l”型包边容易涂覆不到位，导致粘结不良；(2)底涂材料涂覆在玻璃上，大面积铺展暴露在空气中，异氰酸酯为活泼化学试剂，易与空气中的水发生反应而失效，底涂暴露在空气中时间越长，失效的风险越大，进而影响玻璃与聚氨酯弹性体之间的粘接效果，影响产品的生产稳定性，增加生产成本；(3)底涂材料内含有高度反应性的有毒有害易燃物质，例如异氰酸酯或易挥发类有机溶剂，工人操作时必须佩带防护设备，长期配套防护设备工作中易产生疲劳，工人不喜佩戴抱怨较多。同时，需对车间进行通风以确保生产车间的空气流动性，降低车间内空气中有害物质含量。技术实现要素：：本发明是为了解决上述所存在的问题，提供一种用于汽车玻璃的pu免底涂包边的配方及包边的制备方法，能够免除汽车玻璃包边注塑前的底涂涂覆工序，并保证pu包边与玻璃之间的粘接强度。本发明解决技术问题采用如下方案：一种用于汽车玻璃的pu免底涂包边的配方，其特征在于，由如下组分及重量配比的原料共混而成：其中，所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)或异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)。其中，所述硅烷偶联剂为氨基硅烷或巯基硅烷。研究底涂材料粘接机理显示底涂材料含有硅烷偶联剂，硅烷偶联剂含有活性-or基团和-nh2基团，硅烷偶联剂上活性-or基团先进行水解得到-oh基团与玻璃上的-sioh基团脱水反应，而硅烷偶联剂上-nh2基团易与pu包边材料上-ocn基团反应，形成桥接，实现玻璃与pu包边材料的有效粘接。其中，所述催化剂选自胺类催化剂，二甲基环已胺、三亚乙基二胺、四甲基亚烷基二胺或二甲基苄中的一种。用以加速聚氨酯反应的速度，同时可以平衡和控制过程中不同的竞争反应。其中，所述阻燃剂为三乙胺或三聚氰胺。添加阻燃剂能够让得到的pu包边产品具有阻燃性，增加pu包边产品的安全消防功能。其中，所述交联剂为二乙醇或季戊四醇。高分子材料的分子结就像一条条长的线，没交联时强度低，易拉断，且没有弹性，交联剂的作用就是在线型的分子之间产生化学键，使线型分子相互连在一起，形成网状结构，这样提高橡胶的强度和弹性，从而提升pu包边产品的机械性能。其中，所述稳定剂选用硅稳定剂pu-1251。pu-1251专门用于聚氨酯软质泡沫的硅稳定剂，该产品给予很好的泡孔调节性能，以及很高的稳定性能，能够适用于很宽的泡沫密度范围。其中，所述抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂irganox1010、irganox1076或irganox1790中的一种。受阻酚类抗氧剂能有效地防止聚合物材料在长期老化过程中的热氧化降解，同时也是一种高效的加工稳定剂，能改善聚合物材料在高温加工条件下的耐变色性。其中，所述界面活性剂为聚硅氧烷或聚二甲基硅氧烷。能够提高pu包边的表面活性，有助于与玻璃之间的粘接。一种用于汽车玻璃的pu免底涂包边的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：其中，所述的二异氰酸酯为二苯基甲烷二异氰酸酯(mdi)或异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)；(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过rim机组中的计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到包覆在玻璃边缘上的pu包边。本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：1、本发明通过合理更改pu免底涂包边的配方成分，使用于汽车玻璃的pu包边的制备过程中免除底涂涂覆工序步骤，在节省生产成本的同时，提高生产效率，保证产品生产的稳定性，使工人操作时不会再被底涂材料内含有高度反应性的有毒有害易燃物质的伤害，工人无需再佩戴防护设备，改善了企业生产车间的生产环境。2、在制备过程中，具有制备方法简便、无需改造现有加工设备、生产成本低廉的特点。具体实施方式：下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。实施例1一种用于汽车玻璃的pu免底涂包边的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：组分重量份二异氰酸酯mdi56聚醚多元醇100抗氧化剂irganox10103催化剂三亚乙基二胺0.3阻燃剂三乙胺0.4交联剂二乙醇胺0.5稳定剂pu-12513界面活性剂聚氧硅烷2硅烷偶联剂氨基硅烷8着色剂黑色色膏1(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到的包覆在玻璃边缘上的pu包边。实施例2一种用于汽车玻璃的pu包边的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：组分重量份二异氰酸酯mdi52聚醚多元醇85抗氧化剂irganox10763催化剂三亚乙基二胺0.5阻燃剂三乙胺0.5交联剂二乙醇胺0.6稳定剂pu-12513界面活性剂聚氧硅烷2硅烷偶联剂氨基硅烷6着色剂黑色色膏0.5(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到的包覆在玻璃边缘上的pu包边。实施例3一种用于汽车玻璃的pu包边的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：组分重量份二异氰酸酯mdi58聚醚多元醇90抗氧化剂irganox17903催化剂二甲基环已胺0.4阻燃剂三聚氰胺0.5交联剂季戊四醇0.3稳定剂pu-12513界面活性剂聚氧硅烷2硅烷偶联剂氨基硅烷7着色剂黑色色膏0.5(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到的包覆在玻璃边缘上的pu包边。实施例4一种用于汽车玻璃的pu包边的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：组分重量份二异氰酸酯mdi54聚醚多元醇95抗氧化剂irganox10103催化剂三亚乙基二胺0.4阻燃剂三乙胺0.4交联剂二乙醇胺0.3稳定剂pu-12513界面活性剂二甲基硅氧烷3硅烷偶联剂氨基硅烷8着色剂黑色色膏0.5(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到的包覆在玻璃边缘上的pu包边。实施例5一种用于汽车玻璃的pu包边的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)按照以下组分及含量(重量份)备料：组分重量份二异氰酸酯ipdi55聚醚多元醇95抗氧化剂irganox17902催化剂三亚乙基二胺0.3阻燃剂三乙胺0.5交联剂二乙醇胺0.3稳定剂pu-12513界面活性剂二甲基硅氧烷3硅烷偶联剂氨基硅烷9着色剂黑色色膏1(2)按配方取所需份数的聚醚多元醇加入到高压注射机的储料罐a中，接着在储料罐a中依次添加阻燃剂、交联剂、稳定剂、界面活性剂、硅烷偶联剂、抗氧化剂和着色剂，在95～125℃，压力为300～800kpa的条件下搅拌得到混合溶液，然后将存储温度设置为20℃～40℃；(3)按配方取所需份数的二异氰酸酯加入到高压注射机的储料罐b中，然后将存储温度设置为-10℃～40℃；(4)将储料罐a中的混合溶液和储料罐b中的二异氰酸酯通过计量泵输送至混合头，在温度30-35℃、压力150～170bar的环境条件下进行碰撞混合，再注入预先放有玻璃的注塑模具内反应定型，其中模具温度设置为80～105℃，固化30～80s后开模，待冷却至室温后取件，最后得到的包覆在玻璃边缘上的pu包边。剥离强度试验：将实施例1至实施例6得到的pu包边产品作为样品保存在23℃和65％rh环境下放置三天，让材料塑化、固化及催化剂等物质的排放达到最稳定状态。样品放置三天之后，对样品进行室温90°剥离实验(牵引度:200mm/min)。上述所体现的剥离强度试验表述如下：①用裁纸刀切去侧面包边，直至完全露出玻璃侧边；②用裁纸刀将刮起长50mm的包边条，使包边条从玻璃或印边粘接分界面割开；③用专用夹具夹紧包边条，并用测力计勾住夹具的另一端沿垂直玻璃向外方向缓慢匀速拉，拉动位移必须大于20mm，然后读出测力计的最大值，然后计算剥离强度。表1显示了实施例1至实施例6的pu包边产品的破坏状态和剥离强度，检测结果记，根据实验结果可知所有的破坏状态均为材料表层破坏，而且剥离强度在3.0～3.5n/mm，均高于2.0n/mm的技术要求，满足了pu包边产品的粘接强度。表1(根据本发明的实施例)破坏状态剥离强度(n/mm)实施例1材料表层破坏3.5实施例2材料表层破坏3.0实施例3材料表层破坏3.0实施例4材料表层破坏3.1实施例5材料表层破坏3.2以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12