一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶的制作方法

文档序号:14544870阅读:424来源:国知局

本发明涉及玻璃胶技术领域,尤其涉及一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶。



背景技术:

聚氨酯玻璃胶具有优良的耐磨性、低温柔软性、性能可调节范围广、机械强度大、粘接性好、弹性好、耐油性优良、耐生物老化、价格适中等优点,目前已被广泛运用于家具业、建筑业、交通行业等众多行业。但是普通的聚氨酯材料容易水解,在使用的过程中存在不耐水、容易老化的缺陷,大大限制了聚氨酯玻璃胶在实际中的应用。



技术实现要素:

基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其耐水性好,耐老化性能优异,使用寿命长,能满足多种领域的使用要求。

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为3-7:6-10;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体40-50份、氯醚橡胶5-7份、氟碳树脂3-10份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇1-3份、聚衣康酸丁二醇酯2-5份、埃洛石粘土纳米管3-10份、碳纳米管5-25份、氧化镧3-10份、纳米二氧化钛3-12份、菱苦土2-5份、聚四氟乙烯微粉2-8份、酚醛树脂3-7份、蓖麻油1-5份、柠檬酸化壳聚糖2-5份、氧化石墨烯2-10份、催化剂0.1-0.7份、增塑剂10-25份、硅烷偶联剂kh-5601-2.3份。

优选地,所述埃洛石粘土纳米管为负载防老剂n-异丙基-n’-苯基对苯二胺的埃洛石粘土纳米管。

优选地,所述碳纳米管为改性碳纳米管,所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将萘二异氰酸酯加入四氢呋喃中搅拌均匀,在氮气的保护下升温至40-45℃,加入辛酸亚锡和1h,1h,2h,2h-全氟辛醇,在40-45℃下搅拌50-150min,得到物料a;将物料a与表面带有羟基的碳纳米管加入溶剂中混合均匀,在50-85℃下搅拌反应5-20h,反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管。

优选地,萘二异氰酸酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇的重量比为25-35:30-35。

优选地,物料a、表面带有羟基的碳纳米管的重量比为1-5:8-20。

优选地,所述表面带有羟基的碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管与强氧化性酸混合均匀,在100-130℃下搅拌反应2-5h,过滤、洗涤、干燥得到酸化碳纳米管;将酸化碳纳米管与二氯亚砜混合均匀,在60-85℃下搅拌反应5-20h,过滤、洗涤、干燥得到酰化碳纳米管;将酰化碳纳米管与丁二醇混合均匀,在100-150℃下反应3-10h,过滤、洗涤、干燥得到所述表面带有羟基的碳纳米管。

优选地,所述聚四氟乙烯微粉的平均粒径为3-9微米。

优选地,所述氧化石墨烯为磺化改性氧化石墨烯。

本发明所述耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,以聚氨酯预聚体为主料,同时加入了氯醚橡胶、氟碳树脂进行配合,并控制了三者的比例,使三者发挥最佳的协同作用,赋予玻璃胶优异的耐水性和耐老化性;将硅醇加入体系中,在体系中引入了键能较高的si-o键,与聚衣康酸丁二醇酯、埃洛石粘土纳米管、碳纳米管、氧化镧、纳米二氧化钛、菱苦土配合,提高玻璃胶的硬度、附着力、冲击强度的同时显著提高了玻璃胶的耐候性和耐老化性;酚醛树脂加入体系中,与蓖麻油配合后,将蓖麻油中的不饱和键引入到酚醛树脂分子结构中,并交联成立体网状结构,从而大幅提高本发明的强度和致密性,从而增强疏水性能,达到防水效果;优选方式,改性碳纳米管的制备过程中,以萘二异氰酸酯和1h,1h,2h,2h-全氟辛醇为原料,使萘二异氰酸酯中的异氰酸基与1h,1h,2h,2h-全氟辛醇中的羟基发生了反应,得到了含氟的物料a;将物料a与表面带有羟基的碳纳米管混合后,物料a中剩余的异氰酸基与碳纳米管表面的羟基进行作用,从而将氟引入到了碳纳米管的表面,得到了改性碳纳米管,将其加入体系中,因分子中含有异氰酸酯结构,与聚氨酯预聚体的相容性好,一方面,与酚醛树脂、蓖麻油、聚四氟乙烯微粉、菱苦土配合,赋予玻璃胶优异的耐水性,一方面,与埃洛石粘土纳米管、氧化镧、纳米二氧化钛、柠檬酸化壳聚糖配合,具有优异的耐热性和耐老化性。

具体实施方式

下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。

实施例1

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为7:6;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体40份、氯醚橡胶7份、氟碳树脂3份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇1份、聚衣康酸丁二醇酯5份、埃洛石粘土纳米管3份、碳纳米管25份、氧化镧3份、纳米二氧化钛12份、菱苦土2份、聚四氟乙烯微粉8份、酚醛树脂3份、蓖麻油5份、柠檬酸化壳聚糖2份、氧化石墨烯10份、催化剂0.1份、增塑剂25份、硅烷偶联剂kh-5601份。

实施例2

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为3:10;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体50份、氯醚橡胶5份、氟碳树脂10份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇3份、聚衣康酸丁二醇酯2份、埃洛石粘土纳米管10份、碳纳米管5份、氧化镧10份、纳米二氧化钛3份、菱苦土5份、聚四氟乙烯微粉2份、酚醛树脂7份、蓖麻油1份、柠檬酸化壳聚糖5份、氧化石墨烯2份、催化剂0.7份、增塑剂10份、硅烷偶联剂kh-5602.3份。

实施例3

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为6:7;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体48份、氯醚橡胶6份、氟碳树脂8份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇1.2份、聚衣康酸丁二醇酯4.3份、埃洛石粘土纳米管4.5份、碳纳米管21份、氧化镧4.3份、纳米二氧化钛11份、菱苦土2.6份、聚四氟乙烯微粉7份、酚醛树脂4份、蓖麻油4份、柠檬酸化壳聚糖2.6份、氧化石墨烯8份、催化剂0.2份、增塑剂21份、硅烷偶联剂kh-5601.3份;

其中,所述埃洛石粘土纳米管为负载防老剂n-异丙基-n’-苯基对苯二胺的埃洛石粘土纳米管;

所述碳纳米管为改性碳纳米管,所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将萘二异氰酸酯加入四氢呋喃中搅拌均匀,在氮气的保护下升温至40℃,加入辛酸亚锡和1h,1h,2h,2h-全氟辛醇,在45℃下搅拌50min,得到物料a;其中,萘二异氰酸酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇的重量比为35:30;将物料a与表面带有羟基的碳纳米管加入溶剂中混合均匀,在85℃下搅拌反应5h,反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管,其中,物料a、表面带有羟基的碳纳米管的重量比为5:8;

所述表面带有羟基的碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管与强氧化性酸混合均匀,在100℃下搅拌反应5h,过滤、洗涤、干燥得到酸化碳纳米管;将酸化碳纳米管与二氯亚砜混合均匀,在60℃下搅拌反应20h,过滤、洗涤、干燥得到酰化碳纳米管;将酰化碳纳米管与丁二醇混合均匀,在100℃下反应10h,过滤、洗涤、干燥得到所述表面带有羟基的碳纳米管;

所述聚四氟乙烯微粉的平均粒径为3微米;

所述氧化石墨烯为磺化改性氧化石墨烯。

实施例4

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为4:9;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体42份、氯醚橡胶6.3份、氟碳树脂4份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇2.7份、聚衣康酸丁二醇酯2.6份、埃洛石粘土纳米管8.6份、碳纳米管8份、氧化镧9份、纳米二氧化钛5份、菱苦土4份、聚四氟乙烯微粉3份、酚醛树脂6.2份、蓖麻油2.6份、柠檬酸化壳聚糖4份、氧化石墨烯3份、催化剂0.6份、增塑剂13份、硅烷偶联剂kh-5602.1份;

其中,所述埃洛石粘土纳米管为负载防老剂n-异丙基-n’-苯基对苯二胺的埃洛石粘土纳米管;

所述碳纳米管为改性碳纳米管,所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将萘二异氰酸酯加入四氢呋喃中搅拌均匀,在氮气的保护下升温至45℃,加入辛酸亚锡和1h,1h,2h,2h-全氟辛醇,在40℃下搅拌150min,得到物料a;其中,萘二异氰酸酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇的重量比为25:35;将物料a与表面带有羟基的碳纳米管加入溶剂中混合均匀,在50℃下搅拌反应20h,反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管,其中,物料a、表面带有羟基的碳纳米管的重量比为1:20;

所述表面带有羟基的碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管与强氧化性酸混合均匀,在130℃下搅拌反应2h,过滤、洗涤、干燥得到酸化碳纳米管;将酸化碳纳米管与二氯亚砜混合均匀,在85℃下搅拌反应5h,过滤、洗涤、干燥得到酰化碳纳米管;将酰化碳纳米管与丁二醇混合均匀,在150℃下反应3h,过滤、洗涤、干燥得到所述表面带有羟基的碳纳米管;

所述聚四氟乙烯微粉的平均粒径为9微米;

所述氧化石墨烯为磺化改性氧化石墨烯。

实施例5

本发明提出的一种耐水耐老化聚氨酯玻璃胶,其由组份a和组分b组成,且组分a与组分b的重量比为6:9;

其中,所述组分a的原料按重量份包括:聚氨酯预聚体43份、氯醚橡胶5.8份、氟碳树脂7份;

所述组分b的原料按重量份包括:硅醇2份、聚衣康酸丁二醇酯3.5份、埃洛石粘土纳米管7份、碳纳米管12份、氧化镧6份、纳米二氧化钛9份、菱苦土3.2份、聚四氟乙烯微粉5份、酚醛树脂5份、蓖麻油3.2份、柠檬酸化壳聚糖2.9份、氧化石墨烯7份、催化剂0.3份、增塑剂20份、硅烷偶联剂kh-5601.6份;

其中,所述埃洛石粘土纳米管为负载防老剂n-异丙基-n’-苯基对苯二胺的埃洛石粘土纳米管;

所述碳纳米管为改性碳纳米管,所述改性碳纳米管按照以下工艺进行制备:将萘二异氰酸酯加入四氢呋喃中搅拌均匀,在氮气的保护下升温至42℃,加入辛酸亚锡和1h,1h,2h,2h-全氟辛醇,在42℃下搅拌100min,得到物料a;其中,萘二异氰酸酯、1h,1h,2h,2h-全氟辛醇的重量比为29:32;将物料a与表面带有羟基的碳纳米管加入溶剂中混合均匀,在63℃下搅拌反应11h,反应结束后过滤、洗涤、干燥得到所述改性碳纳米管,其中,物料a、表面带有羟基的碳纳米管的重量比为3:17;

所述表面带有羟基的碳纳米管按照以下工艺进行制备:将碳纳米管与强氧化性酸混合均匀,在115℃下搅拌反应3h,过滤、洗涤、干燥得到酸化碳纳米管;将酸化碳纳米管与二氯亚砜混合均匀,在72℃下搅拌反应13h,过滤、洗涤、干燥得到酰化碳纳米管;将酰化碳纳米管与丁二醇混合均匀,在123℃下反应6h,过滤、洗涤、干燥得到所述表面带有羟基的碳纳米管;

所述聚四氟乙烯微粉的平均粒径为6微米;

所述氧化石墨烯为磺化改性氧化石墨烯。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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