车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶及其制备方法与流程

文档序号:12642910阅读:529来源:国知局

本发明归属于密封胶技术领域,尤其涉及车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶及其制备方法。



背景技术:

目前市场上广泛应用的密封胶主要有聚硫密封胶、硅酮密封胶和聚氨酯密封胶,在国内聚硫密封胶、硅酮密封胶和聚氨酯密封胶仍然拥有很大的市场。其中,聚硫类胶因其低温固化速度缓慢、易老化变硬、耐候性不好、强烈刺激性臭味,因而其在市场上日益衰减;聚氨酯类密封胶虽然强度、撕裂、穿刺、耐侵蚀性能很好,但因其异氰酸端基对贮存稳定性的条件要求苛刻,同时固化后释放的CO2气体容易使胶层形成气泡,较慢的完全固化速度且固化后表面易发粘的缺陷,加上其同无孔基材表面粘结时须底涂的繁琐施工工艺且耐老化性能欠缺,使得其应用受到限制;硅酮类胶可以快速固化,无气泡,且能与无孔基材稳固粘结,胶层也有很好的耐老化性能,但因其不能与其他密封剂很好的兼容且底涂性较差,低强度撕裂性能,耐油性能、穿刺性能较差,胶层还易析出油状物,容易污染车辆饰物,影响车辆空间美观。聚硫密封胶、硅酮密封胶和聚氨酯密封胶,其环保性能大大超过欧盟TVOC标准限制( TVOC标准,即总挥发性有机化合物≤50μgC/g )。

硅烷基聚醚密封胶(简称MS)是一种基于硅烷封端聚醚的交联聚合物,传统大多数MS密封胶主要应用在建筑行业,对胶TVOC的含量要求偏低。随着生活质量水平的提高,私家车辆及公共车辆作为生活中的第二空间,在人们的生活中越来越必不可少。由于MS密封胶优越的性能,正在逐渐地被应用到车辆、航空、车厢的装饰装修中。

MS胶的应用对车辆空间的环境有重要影响。通常,室内TVOC浓度在0.2mg/m3到2mg/m3之间,当室内浓度在0.16mg/m3~0.3mg/m3时,对人体健康基本无害,但在车辆装饰中往往会超过这一指标,特别是在装饰材料使用不当的情况下。传统MS密封胶胶由于配方配比不恰当,其环保性能达不到欧盟TVOC标准限制( TVOC标准,即总挥发性有机化合物≤50μgC/g ),不能满足高档次车辆使用需求。目前市场急需一种环保、TVOC含量低的硅烷基聚醚密封胶。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种环保、TVOC含量低的车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶;本发明的目的之二在于提供所述车辆用环保型硅烷聚醚密封胶的生产方法。

为达到以上目的,本发明采用如下生产方案:

所述车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶,由如下组分制备而成,各组分以重量份计,

硅烷改性聚醚树脂 100份

增塑剂 5-40份

填料 50-150份

增强剂 0.1-15份

着色剂 0.1-15份

除水剂 0.5-10份

附着力交联剂 0.1-8份

热稳定剂 0.1-3份

抗紫外吸收剂 0.1-3份

受阻胺类光稳定剂 0.1-3份

抗氧化剂 0.1-3份

硅烷偶联剂 0.2-10份

催化剂 0.2-8.0份。

优选如下组分:

硅烷改性聚醚树脂 100份

增塑剂 15-30份

填料 70-120份

增强剂 0.4-10份

着色剂 1-10份

除水剂 1-5份

附着力交联剂 1-6份

热稳定剂 1-2份

抗紫外吸收剂 1-2份

受阻胺类光稳定剂 1-2份

抗氧化剂 1-2份

硅烷偶联剂 1-5份

催化剂 1-5份。

本发明上述硅烷改性聚醚树脂是端三甲氧基甲硅烷基的聚醚和/或端三乙氧基甲硅烷基的聚醚,其特征是端基至少含有2个可水解硅氧烷基的聚醚,如KANEKA公司产品S2O3H、S3O3H、SAT400、SAT010等。

本发明上述增塑剂选邻苯二甲酸二异癸酯、多元醇酸酯类、磷酸酯类或端甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氧化丙烯醚、端甲基二乙氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚或端甲基三甲氧基甲硅烷基的聚氧化丙烯醚其中的一种或两种(分子量不大于2500,可水解硅烷基的聚氧化丙烯醚封端)。

所述填料为纳米级活性碳酸钙、滑石粉、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、经表面改性的粉煤灰或硅灰石粉中的一种或者多种。

所述增强剂选超细白炭黑、超细炭黑、超细钙粉、气硅、沉硅中的一种或多种。

所述着色剂是纳米级钛白粉、纳米级炭黑、铁红等或其任意比例混合物。

所述除水剂为易水解的硅氧烷交联剂或恶唑烷类交联剂。如美国迈图高新集团的A-171型硅烷除水剂、德国赢创德固赛公司的VTMO型硅烷除水剂。

所述附着力交联剂是经改性氨基或烷基硅氧烷活化低聚硅烷醚,如N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷(OFS-6124)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷

所述硅烷偶联剂选苯基三甲氧基硅烷(OFS-6124)及其衍生物、N-(β一氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或其配合物。

所述抗紫外吸收剂是水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯晴类或三嗪类。如氰特公司产品:UV9、UV24、UV3638、UV2337、UV5365、UV5411、UVI084、UV1164等;汽巴精化公司产品:TinuvinP、Tinuvin1120、Tinuvin326、Tinuvin327、Tinuvin329、Tinuvin99-2、Tinuvin928等。

所述热稳定剂为哌啶衍生物,如氰特公司产品:UV3346、UV-292、UV3529、UV3853、UV290S、UV3581、UV38535等;汽巴精化公司产品:Tinuvin770、Tinuvin770DF、Tinuvin292、Tinuvin5050、Tinuvin5151、Tinunvin-68、Tinuvin5060等。

所述受阻胺类光稳定剂如汽巴精化的Tinuvin770型产品。

所述的催化剂是金属锡、铅、铁等有机酸盐类、钛酸酯类、脂肪酸锡类化合物与烷基胺类化合物的复合催化剂。如二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、双(乙酞丙酮酷)二丁基锡、邻苯二甲酸二丁基锡或辛酸亚锡与十二烷胺的复合催化剂等。

所述抗氧化剂为多元受阻酚类防老剂。例如汽巴精化的1010型防老剂产品。

所述车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶的制备方法如下:按配方设计依次将抗紫外吸收剂、抗氧化剂、光稳定剂、热稳定剂、填料和增强剂、颜料投入到混合反应釜内,在60-160℃、干燥惰性气体保护下,脱水预处理混合;再逐项加入硅烷改性聚醚树脂、增塑剂,抽真空110-120℃加热搅拌反应;然后降温至40-30℃以下,再加入除水剂、附着力促进交联剂、偶联剂、催化剂,在真空条件下,搅拌反应,制得车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶。

本发明创新点或原理:本发明从配方优化,优化加工工艺进行改进,特别是催化剂的选择,得到超强MS密封胶且无气味、TVOC极低,达到环保要求。

本发明有益效果如下:

(1)采用本发明制得的MS密封胶,胶膜表面滑爽、耐污渍性能及耐沾污性能优异,MS密封胶的TVOC含量极低,在50μgC/g以下,含量符合欧洲标准。具有无气味、健康环保、耐擦洗,粘接性能优异、手感好、装饰性能优特点。(2)本发明生产工艺方法简便,操作快捷,实用性强,有利于工业化生产。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

按下述配方跟工艺制备车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶:

分别称取纳米活性碳酸钙500g、重质碳酸钙100g、轻质碳酸钙500g、气相法二氧化硅50g、钛白粉50g、1010型防老剂10g、N-220白炭黑4g、Tinuvin326型紫外吸收剂10g、Tinuvin770型光稳定剂、热稳定剂10g一起放入双行星搅拌机,加热到120℃,干燥惰性气体保护下,脱水预处理混合,缓慢搅拌(25-50rPm)120分钟;加入S303H型硅烷改性聚醚树脂1000g、DIDP增塑剂(邻苯二甲酸二异癸酯)150g,抽真空并加热到110℃,高速搅拌(1000rPm)150分钟,降温至40℃,加入A-171型硅烷脱水剂30g,缓慢搅拌(250rPm)25分钟,加入硅烷偶联剂苯基三甲氧基硅烷20g,缓慢搅拌(250rpm)25分钟,加入OFS-6124(苯基三甲氧基硅烷)型硅烷附着力交联剂10g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,加入二月桂酸二丁基锡与十二烷胺复合催化剂10g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,出料。产品性能检测结果见表1:

表1实施例1硅烷改性聚醚密胶剂技术参数

实施例2

按下述配方跟工艺制备车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶:

分别称取纳米活性碳酸钙300g、重质碳酸钙100g、轻质碳酸钙300g、铁红100g、1010型防老剂10g、N-220白炭黑100g、Tinuvin326型紫外吸收剂20g、Tinuvin770型光稳定剂20g、Tinunvin-68热稳定剂20g一起放入双行星搅拌机,加热到80℃,缓慢搅拌(25-50rPm)120分钟,加入S203H型硅烷改性聚醚树脂200g、S303H型硅烷改性聚醚树脂800g、DIDP增塑剂300g,抽真空并加热到120℃,高速搅拌(1000rPm)150分钟,降温至30℃,加入A-171型硅烷除水剂30g,缓慢搅拌(250rPm)25分钟,加入硅烷偶联剂苯基三甲氧基硅烷20g,缓慢搅拌(250rpm)25分钟,加入γ-氨基三甲氧基硅烷附着力交联剂60g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,加入辛酸亚锡与十二烷胺复合催化剂20g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,出料。实施例2密封胶产品性能检测结果见表2:

表2实施例2硅烷改性聚醚密胶剂技术参数

实施例3

按下述配方跟工艺制备车辆用环保型单组分硅烷聚醚密封胶:

分别称取纳米活性碳酸钙1200g、钛白粉50g、1010型防老剂10g、N-220白炭黑4g、Tinuvin326型紫外吸收剂10g、Tinuvin770型光稳定剂、热稳定剂10g一起放入双行星搅拌机,加热到110℃,缓慢搅拌(25-50rPm)120分钟;加入S203H型硅烷改性聚醚树脂200g、S303H型硅烷改性聚醚树脂800g、,DIDP增塑剂170g,抽真空并加热到110℃,高速搅拌(1000rPm)150分钟,降温至40℃,加入VTMO型硅烷除水剂25g,缓慢搅拌(250rPm)25分钟, 加入硅烷偶联剂苯基三甲氧基硅烷25g,缓慢搅拌(250rpm)25分钟,加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷附着力交联剂50g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,加入二醋酸二丁基锡与十二烷胺复合催化剂15g,缓慢搅拌(25Orpm)25分钟,出料。实施例3密封胶产品性能检测结果见表3:

表3实施例3硅烷改性聚醚密胶剂技术参数

对比例

目前市场常用的车用传统MS密封胶胶的性能指标:

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