本发明属于聚氨酯泡沫填缝剂领域，尤其涉及一种成本低、弹性好、固化速度快、粘接力强的单组份聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法。
背景技术：
聚氨酯发泡剂全称单组分聚氨酯泡沫填缝剂，俗称发泡剂、发泡胶、pu填缝剂，是气雾技术和聚氨酯泡沫技术交叉结合的产物。它是一种将聚氨酯预聚物、发泡剂、催化剂等组分装填于耐压气雾罐中的特殊聚氨酯产品。当物料从气雾罐中喷出时，泡沫状的聚氨酯物料会迅速膨胀并与空气或接触到的基体中的水分发生固化反应形成泡沫。固化后的聚氨酯泡沫填缝剂泡沫具有填缝、粘结、密封、隔热、吸音等多种效果，是一种环保节能、使用方便的建筑材料，可适用于密封堵漏、填空补缝、固定粘结、保温隔音，尤其适用于塑钢或铝合金门窗和墙体间的密封堵漏及防水。
目前，单组分聚氨酯泡沫填缝剂的正常使用温度为+5℃～+35℃之间，聚氨酯泡沫填缝剂中化学反应的本质为聚醚多元醇与异氰酸酯的聚合放热反应,传统产品中聚醚多元醇与异氰酸酯在聚氨酯泡沫填缝剂配方中所占比例越大，则泡沫固化后的弹性越好，生产厂家往往通过降低聚醚多元醇与异氰酸酯在聚氨酯泡沫填缝剂配方中所占比例，达到降低生产成本的目的，尤其在如今聚氨酯原材料价格快速上涨的背景下，这一趋势愈演愈烈，但这样生产出的产品存在弹性差(甚至无弹性),粘接力低等问题,在施工过程中,弹性差支撑力就差,易变型,严重影响施工效果,造成施工质量不合格；粘接力低使粘接结合处容易脱落，且粘接时间较短，影响施工效果，同样造成施工质量不合格。另外,现有技术中传统聚氨酯填缝剂打出需一个小时才能固化，影响了施工效率，所以如果能够提供一种成本低、弹性好、固化速度快、粘接力强的单组份聚氨酯填缝剂及其制备方法将成为人们迫切的需求。
目前，国内发泡胶技术已有公开。专利201210427401.6公开的一种单组分聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法，使用聚醚多元醇、聚酯多元醇、多甲基异氰酸酯、二甲基二甲酰胺、丙丁烷、催化剂、泡沫稳定剂、阻燃剂、防老剂、颜料等制得,该发明解决了单组份聚氨酯泡沫填缝剂前发泡和高膨胀性问题，从而降低了生产成本,提高了施工效率，但该专利未表明发泡胶如何在低成本条件下，如何保持较好弹性、较强粘接力的问题,也未明确如何缩短固化时间的问题；专利201410773472.0公开一种单组分聚氨酯泡沫填缝剂，使用聚醚多元醇、多亚甲基多苯基异氰酸酯、氯化石蜡、有机溶剂、催化剂、偶联剂、二甲醚、丙丁烷等制得，该发明解决了单组份聚氨酯泡沫填缝剂延长米数短、固化速度慢等问题,但该专利未表明发泡胶如何在低成本条件下，如何保持较好弹性、较强粘接力的问题；专利201610604951.9本发明公开了一种压缩回弹性好的用于密封的聚氨酯发泡胶，使用二苯基甲烷二异氰酸酯、三羟基聚氧化丙烯醚、蓖麻油、丙三醇、磷酸二乙酯、氢氧化钠溶液、硅藻土、蒸馏水、三乙醇胺、二月桂酸二丁基锡、脂肪酸聚氧乙烯酯、硅油、褐煤、三聚氰胺甲醛树脂、正十八烷、明胶、去离子水等制得，该发明解决了回弹性差、热稳定性差、成本较高等问题，但该专利未表明如何在低成本条件下如何保持较高粘接力的问题，也未表明缩短固化时间，提高施工效率的问题。
因此，开发一种成本低、弹性好、固化速度快、粘接力强的单组份聚氨酯泡沫填缝剂具有很大的现实性和必要性。
技术实现要素：
发明的目的是提供一种成本低、弹性好、固化速度快、粘接力强的单组份聚氨酯泡沫填缝剂及其制备方法，以克服现有技术中存在的成本与发泡胶的弹性、粘接力之间的矛盾，以及解决发泡固化速度慢的问题。该单组份聚氨酯泡沫填缝剂是将组合聚醚、异氰酸酯、发泡剂用专业的气雾剂密封填充机械,填装在装有阀门的气雾剂密封罐中。它包含组合聚醚、异氰酸酯、发泡剂、气雾剂密封罐、阀门五部分组成，按重量配份比，组合聚醚：异氰酸酯：发泡剂=94.4～114:9～14：18～20,气雾剂密封罐安全填充率为0～85%,气雾剂密封罐填充安全内压≤0.8mp(50℃水浴检测)。
组合聚醚按重量配方配比为：
石蜡70～84份
混合聚醚多元醇8～20份
回弹剂1～3份
固化剂0.8～3份
稳定剂0.5～3份
增粘剂0.5～4份
干燥剂2～4份。
所述的混合聚醚多元醇为聚醚多元醇ep-330n、聚醚多元醇ep-3600、聚醚多元醇dmn-1000的混合物,按重量份配比为，聚醚多元醇ep-330n：聚醚多元醇ep-3600：聚醚多元醇dmn-1000=3～9：2.5～6.5：2.5～4.5。
优选地，所述聚醚多元醇ep-330n与聚醚多元醇ep-3600为高回弹聚醚多元醇,分子量为5000～6000，官能度为2～5,能够有效提升产品的拉伸强度和回弹性；聚醚多元醇mn-1000官能度为2～5,分子量为1000，可显著提高产品的粘接强度。
所述的回弹剂为二氨基二环已基甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺与高回弹树脂的混合物，按重量份配比，二氨基二环已基甲烷：3,5-二甲硫基甲苯二胺∶高回弹树脂=2～6：2～6：1～4。
所述的高回弹树脂为弹性树脂sr-550d、弹性树脂sr-80nm中的至少一种。
所述的稳定剂为hp-850、hp-851、hp-290中的至少一种。
所述的石蜡为氯化石蜡52#、氯化石蜡42#中的至少一种。
所述的增粘剂为偶联剂与增粘树脂的混合物。其中偶联剂为南京联硅化工有限公司的n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；增粘树脂为液态萜烯树脂。
优选地，所述偶联剂与增粘树脂的混合物按重量分配比为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和/或γ-氨丙基三甲氧基硅烷和/或γ-异氰酸酯丙基：液体萜烯树脂=0.3～2:0.2～2。
聚醚多元醇与异氰酸酯反应生成以nco为主链的聚合物,偶联剂通过与含羟基、氨基的聚醚多元醇和聚合物反应,实现第一次交联，从而提高了产品的粘接力；当产品喷出时，偶联剂可促进空气中的水实现第二次湿固化交联，进一步提高粘接力,并缩短固化时间；液态萜烯树脂初粘力较强，两者协同作用可有效提高产品的粘接力。
所述的固化剂为三亚乙基二胺、五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺中的至少一种与潮固化树脂mr-608复配,按重量份配比为:三亚乙基二胺和/或五甲基二亚乙基三胺和/或三乙烯二胺：潮固化树脂mr-608=0.3～1：0.5～2。
所述的干燥剂为二氧化硅、云母粉的混合物,按重量份配比为二氧化硅:云母粉=1～3:1,二氧化硅可将组合聚醚脱水、烘干,提高产品稳定性，云母粉，粒径大小为800～2000目，可提高产品的耐候性。
所述的发泡剂为hfc-1234、co2、lpg的混合物,按重量份配比为hfc-1234:lpg:co2=6～8:6～8:4～6。其中lpg丙丁烷的比例为7:3，丙烷的沸点为-42.09℃；co2为液态二氧化碳，沸点为-78.5℃。沸点越低，挥发速度越快，通过优选复配，使其具备了快速发泡的性能，且发泡剂与偶联剂共同作用，进一步加快了发泡固化时间。
所述的单组份聚氨酯泡沫填缝剂的制备方法，包括以下步骤：按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺加入高回弹树脂内,搅拌10分钟,搅拌速度1000转/分钟,即可制得回弹剂；按重量分配比，将偶联剂加入增粘树脂内，搅拌15分钟，搅拌速度1200转/分钟，即可制得增粘剂；将三亚乙基二胺、五甲基二亚乙基三胺、三乙烯二胺中的至少一种加入潮固化树脂mr-608内,以搅拌速度1500转/分钟搅拌5分钟,即可制得固化剂；然后将二分之一石蜡加入反应釜中，依次加入聚醚多元醇、干燥剂、固化剂、回弹剂、增粘剂、稳定剂，再加入剩余二分之一的石蜡，抽真空处理，然后充入氮气，搅拌罐连同氮封系统隔绝空气,再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯、发泡剂依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
本发明一种单组份聚氨酯泡沫填缝剂具有如下优点：
1.采用回弹剂与高回弹聚醚多元醇复配的方法,提高了产品的弹性，降低了生产成本；
2.采用优选抛射剂与偶联剂的方法,使其快速发泡固化,提高了施工效率；
3.采用添加增粘剂的方法，增强了粘接力,提高了发泡胶的性能。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行说明，但本发明并不受这些实施例所限制。对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本发明方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
实施例1
按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷0.4份、3,5-二甲硫基甲苯二胺0.4份加入高回弹树脂sr-550d0.2份内，搅拌10分钟，搅拌速度1000转/分钟，即可制得回弹剂；将n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.15份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.15份加入液态萜烯树脂0.2份内，搅拌15分钟，搅拌速度1200转/分钟，即可制得增粘剂；将三亚乙基二胺0.15份、五甲基二亚乙基三胺0.15份加入潮固化树脂mr-6080.5份中，搅拌5分钟，搅拌速度1500转/分钟，即可得固化剂；然后将氯化石蜡52#42份加入反应釜中，并依次将高回弹聚醚多元醇ep-330n3份、高回弹聚醚多元醇ep-36002.5份、聚醚多元醇dmn-10002.5份、二氧化硅1份、云母粉1份、回弹剂1份、固化剂0.8份、稳定剂hp-8500.25份、hp-2900.25份、增粘剂0.5份加入搅拌釜，再加入剩余的石蜡的52#42份，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯9份、hfc-12346份、lpg8份、co24份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
实施例2
按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷0.6份、3,5-二甲硫基甲苯二胺0.6份加入高回弹树脂sr-80nm0.8份内，搅拌10分钟,搅拌速度1000转/分钟,即可制得回弹剂；将n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.5份、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷0.5份加入液态萜烯树脂1份内，搅拌15分钟，搅拌速度1200转/分钟，即可制得增粘剂；将三亚乙基二胺0.3份、三乙烯二胺0.3份加入潮固化树脂mr-6081份中，搅拌5分钟，搅拌速度1500转/分钟，即可得固化剂；然后将氯化石蜡42#35份加入反应釜中，并依次将高回弹聚醚多元醇ep-330n6份、高回弹聚醚多元醇ep-36004.5份、聚醚多元醇dmn-10003.5份、二氧化硅2份、云母粉1份、回弹剂2份、固化剂1.6份、稳定剂hp-8510.9份、hp-2900.9份、增粘剂2份加入搅拌釜，再加入剩余的石蜡42#35份，开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯12份、hfc-12347份、co25份、lpg7份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
实施例3
按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷0.9份、3,5-二甲硫基甲苯二胺0.9份加入高回弹树脂sr-550d0.6份、高回弹树脂sr-80nm0.6份内，搅拌10分钟,搅拌速度1000转/分钟,即可制得回弹剂；将γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷1份加入液态萜烯树脂2份内，搅拌15分钟，搅拌速度1200转/分钟，即可制得增粘剂；将三乙烯二胺0.5份、五甲基二亚乙基三胺0.5份加入潮固化树脂mr-6082份中，搅拌5分钟，搅拌速度1500转/分钟，即可得固化剂；然后将氯化石蜡52#39份加入反应釜中，并依次将高回弹聚醚多元醇ep-330n9份、高回弹聚醚多元醇ep-36006.5份、聚醚多元醇dmn-10004.5份、二氧化硅3份、云母粉1份、回弹剂3份、固化剂3份、稳定剂hp-8501.5份、hp-8511.5份、增粘剂4份加入搅拌釜，再加入剩余的石蜡42#38份，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯14份、发泡剂co26份、hfc-12348份、lpg6份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
比较例4
按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷0.9份、3,5-二甲硫基甲苯二胺0.9份加入高回弹树脂sr-550d0.6份、高回弹树脂sr-80nm0.6份内，搅拌10分钟,搅拌速度1000转/分钟,即可制得回弹剂；将三乙烯二胺0.5份、五甲基二亚乙基三胺0.5份加入潮固化树脂mr-6082份中，搅拌5分钟，搅拌速度1500转/分钟，即可得固化剂；然后将氯化石蜡52#39份加入反应釜中，并依次将高回弹聚醚多元醇ep-330n9份、高回弹聚醚多元醇ep-36006.5份、聚醚多元醇dmn-10004.5份、二氧化硅3份、云母粉1份、回弹剂3份、固化剂3份、稳定剂hp-8501.5份、hp-8511.5份、γ-氨丙基三甲氧基硅烷1份、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷1份加入搅拌釜，再加入剩余的石蜡42#38份，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯14份、发泡剂co26份、hfc-12348份、lpg6份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
比较例5
按重量份配比，将二氨基二环已基甲烷0.9份、3,5-二甲硫基甲苯二胺0.9份加入高回弹树脂sr-550d0.6份、高回弹树脂sr-80nm0.6份内，搅拌10分钟,搅拌速度1000转/分钟,即可制得回弹剂；将三乙烯二胺0.5份、五甲基二亚乙基三胺0.5份加入潮固化树脂mr-6082份中，搅拌5分钟，搅拌速度1500转/分钟，即可得固化剂；然后将氯化石蜡52#39份加入反应釜中，并依次将高回弹聚醚多元醇ep-330n9份、高回弹聚醚多元醇ep-36006.5份、聚醚多元醇dmn-10004.5份、二氧化硅3份、云母粉1份、回弹剂3份、固化剂3份、稳定剂hp-8501.5份、hp-8511.5份、液态萜烯树脂2份加入搅拌釜，再加入剩余的石蜡42#38份，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯14份、发泡剂co26份、hfc-12348份、lpg6份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
比较例6
按重量份配比，将氯化石蜡52#18.5份加入反应釜中，依次将聚醚多元醇ddl-4001.5份、聚醚多元醇dmn-5002份、聚醚多元醇dmn-10007份、稳定剂ak88730.5份、稳定剂ak88761份、双吗啉基二乙基醚0.5份加入搅拌釜，搅拌5～10分钟后，再加入剩余的石蜡52#18.5份，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯28份、dme9份、lpg10份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
比较例7
按重量份配比，将18.5份氯化石蜡加入反应釜中，依次将聚醚多元醇ddl-4001.5份、聚醚多元醇dmn-5002份、聚醚多元醇dmn-10008份、稳定剂ak88731份、稳定剂ak88760.5份、双吗啉基二乙基醚0.5份加入搅拌釜，再加入剩余18.5份的石蜡，再开启搅拌,以200转/分钟的转速搅拌10分钟,并缓慢加速至1500～1800转/分钟，搅拌一个小时至混合均匀，即可制得组合聚醚；按一定比例将组合聚醚、异氰酸酯31份、dme10份、lpg10份依次加入耐压罐中，振摇3～5分钟，振摇60次/分钟，直至罐内内容物混合均匀，经充分振摇后，放置24小时，即得成品。
实施例1～3、比较例4、5的单组份聚氨酯泡沫填缝剂的相关性能采用以下方法测试。
1.密度的测定：按照标准gb/t6343单组份聚氨酯泡沫填缝剂的规定进行测定。
2.尺寸稳定性的测定：按照标准gb/t8871单组份聚氨酯泡沫填缝剂的规定进行测定。
3.固化时间：在温度23℃，相对湿度50%的条件下，采用计时法,固定量(30g)的内容物喷出时计时结束，计算泡沫固化使用时间。
4.弹性测定：采用量微计进行检测，检测方法按gb/t18942.1-2003进行检测；
将发泡胶喷出的泡沫24小时完全固化后，切割成尺寸为50mm×50mm×50mm的试样，试样要求表面平整；把试样厚度压缩为原厚度的60%，每个试样至少做四次实验；记录压力应变特性，压力应变特性越大,则产品弹性越好,并记录回弹高度,回弹高度越高,弹性越好。
5.发泡时间：以聚氨酯泡沫填缝剂刚喷出时，按下秒表，记录下从喷出到发泡体积不变为止，并记录下时间。
6.拉伸粘结强度：通过拉伸粘结强度的方法进行检测，检测方法按jc936-2004中7.6的方法进行检测。
7.成本：以内容物净含量580g为例，计算成本。
实施例1～3、比较例4～5所得的一种单组份聚氨酯泡沫填缝剂的相关性能测试结果如下表一所示。
表一
从上表的使用效果表明，本发明一种单组份聚氨酯泡沫填缝剂与比较例4、比较例5相比,除增粘剂发生变化,其他条件基本相同的情况下,拉伸粘接强度明显高于比较例4、比较例5。
本发明一种单组份聚氨酯泡沫填缝剂剂与现有技术(比较例6与比较例7)相比，降低了生产成本；在降低成本的条件下，弹性与粘接力维持在较高水平；发泡时间、固化时间明显缩短，提高了施工效率。
主要材料名称、技术指标
1.氯化石蜡52#
颜色:无色或微黄色
粘度:（≤30050℃，mpa.s）
氯含量：50-54（％）
密度：1.13-1.17（50℃，g/m3）
供应商：广东江盐化工有限公司。
2.氯化石蜡42#
颜色：淡黄色
粘度：≤500（50℃，mpa.s）
氯含量：40-44（％）
密度：1.13-1.17（50℃，g/m3）
供应商：广东江盐化工有限公司。
3.聚醚多元醇ep-330n
羟值：32.5～35.5（mgkoh/g）
粘度：800～1000（25℃，mpa.s）
供应商：山东蓝星东大化工有限责任公司。
4.聚醚多元醇ep-3600
羟值：26～30（mgkoh/g）
粘度：1000～1600（25℃，mpa.s）
供应商：山东蓝星东大化工有限责任公司。
5.聚醚多元醇
型号：dmn﹣1000
羟值：168±5（mgkoh/g）
粘度：200-400（25℃，mpa.s）
颜色：无色透明
水分：0.1（％）
ph:5﹣7
供应商：山东淄博德信联邦化工科技有限公司。
6.弹性树脂sr-550d
羟基数：55±1（mgkoh/g）
固含量：100%
粘度：10000±1500（cpa.s）
比重：1.02（25℃）
供应商：东莞市四方化工有限公司。
7.弹性树脂sr—80nm
羟基数：55±5（mgkoh/g）
粘度：4000±2000cps
比重：1.12（25℃）
固含：100%
供应商：东莞市杉木化工有限公司。
8.n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷
闪点：128（℃）
沸点：259（℃）
分子量：222.4
供应商：南京联硅化工有限公司。
9.γ-氨丙基三甲氧基硅烷
闪点：88（℃）
沸点：215（℃）
分子量：179.3
供应商：南京联硅化工有限公司。
10.γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷
闪点：108（℃）
沸点：210（℃）
分子量：205
供应商：南京联硅化工有限公司。
11.异氰酸酯
nco的质量分数：30.5～32（％wt）
粘度：150～250（25℃，mpa.s）
供应商：山东万华集团股份有限公司。
12.双吗啉二乙基醚
纯度：≥99％
含水量：≤0.1％
供应商：北京油化精细化工研究所。
13．hp-850
粘度：1300～1700（25℃，mpa.s）
供应商：上海宏璞化工科技有限公司。
14.hp-851
粘度：1000～1400（25℃，mpa.s）
供应商：上海宏璞化工科技有限公司。
15.hp-290
粘度：80～120（25℃，mpa.s）
供应商：上海宏璞化工科技有限公司。
16.液态萜烯树脂
颜色：±2（加纳色号，50%甲苯）
酸值：≤1.0（mgkoh/g）
硫值：40～65
比重：0.90～0.98（﹤25℃）
供应商:广州松宝化工有限公司。