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硅烷改性聚氨酯密封胶的研究

时间:2016-02-23 11:02来源:未知
  1. 媒介
  当前,建筑用高功能密封胶是以硅酮型和聚氨酯型密封胶为主体产品,显示出优良的机能,但各自的化学构造及物理特点决定着某些机能上的不足,使其应用功能受到必定的制约。聚氨酯密封胶(简称PU)强度高、抗扯破、耐穿刺、耐油耐介质侵蚀,但产品经久稳定贮存较难,固化时可能因为释放的二氧化碳使密封层产朝气孔,深层固化速度较慢且外面易发粘,同玻璃及金属等无孔基材料外面粘结一般须底涂剂,上海旋威装饰材料有限公司成立于2005年,注册资金50万元,一般纳税人,总投资1000万元,是专业销售有机硅胶、幕墙胶、门窗胶和发泡剂等的私营有限责任公司,经久耐湿及耐热老化机能也略有不是:硅酮密封胶(简称SR)固化快,不起泡,能与玻璃及金属等无孔外面稳定粘结,胶层耐热耐老化机能优胜,但不克不及同其他密封胶相容且弗成涂漆,扯破强度低,耐油性不足,不耐穿刺,胶层易产生油状渗析污染混凝土、石材及其他饰物。[1-2]
  应用不合的硅氧烷封端改性聚氨酯,可综合PU及SR的长处制备出硅烷化聚氨酯密封胶(SPU)。将功能性有机硅氧烷用作聚氨酯的封端剂早在上个世纪60年代已有报道[3]应用同样的道理Crompton公司和Witco公司开辟了100%硅烷化封端的聚氨酷密封胶[4],2001年5月SWISS BONDING 0l国际技巧会议上,申报了SPU聚合物的最新进展,展示了密封胶新产品[5]。今朝我国黎明化工研究院及广州化学所也在开辟研究这类产品。
  平日SPU预聚体的合成办法,起首是合成长链的聚醚-聚氨酯(简称PU)预聚体,然后再以可水解的硅氧烷封端[6]。聚氨酯预聚体合成中聚醚与二异氰酸酯反响中,-NCO/-0H的比例应控制在必定值,一般选择该比例大年夜于1,包管束得-NCO封端的PU预聚体具有较高的柔韧性。用有机硅烷封端PU预聚体,可参加氢活泼的可水解性有机功能硅烷合成SPU预聚体,以此为基本制备的密封胶在空气湿度下可经由过程水气感化进行交联固化,反响机理类同于SR密封胶,然而主链为含氢键的聚醚―聚氨酯大年夜分子C-C构造。
  经由过程不合的合成机制和配方选择,可配备出分别为低、中、高模量的密封胶,能在较广的范围调剂产品机能,具有优胜的物理-化学-力学机能[6-7]。
  本研究经由过程实验研制了SPU密封胶,并对它的各类机能优势进行了评价。成果注解在发泡性、固化速度、耐湿热性、耐热性、对无孔材料的粘接性和储存稳定性方面,SPU密封胶优于PU密封胶,而在扯破强度、可涂漆性和渗油性方面优于SR密封胶。
  2. 实验部分
  2.1 重要原料
  聚醚多元醇(2官能),工业级二甲苯异氰酸酯,工业级(纯度≥99%)辛酸亚锡,工业级硅烷封端剂,化学纯:重质碳酸钙,1250目:气相二氧化硅氧化钙,工业级:邻苯二甲酸二辛酯,工业级。
  2.2 仪器及设备
  三口烧瓶,搅拌电机,冷凝管,电热套,抽真空设备,邵氏硬度计,电子拉力机,真空双轴行星混淆器等。
  2.3 测试办法
  2.3,道康宁密封胶优异的流动性能.粘附性能较弱.1 预聚体NCO%的测定按二正丁胺溶液反滴定法测试[8]。
  2.3.2 力学机能的测试
  a) 试样的制备:将预聚物或者密封胶制成厚度为1.8-2.2mm的薄膜,在标准固化前提下(温度23±2 C,RH:50±5%)固化7天:
  b) 拉伸机能的测定:按GB/T528标准,A型标准哑铃型试样。分别测试预聚物或密封胶的拉伸强度、断裂伸长率、拉伸100%时的模量。
  c)扯破强度照办GB/T 529的标准进行测试。
  d)邵氏硬度按GB/T531测试。
  e)拉伸粘结性测试:按GB/T13477-92实验办法的标准进行测试,基材选用玻璃和铝材。
  2.3.3 耐热性
  将标准的哑铃型密封胶试片在120℃的前提下处理3天,然后测试机能同耐热老化前的机能比较,计算机能保存率(%)[9]。
  2.3.4 耐湿热性
  将标准的哑铃型密封胶试片在温度70℃、湿度90%的前提下处理4天,然落后行机械机能测试,并与老化前比较,计算机能保存率(%)[10]。
  2.3.5 储存稳定性
  将密封胶装入高密度聚乙烯塑料管中,密封尾塞后在温度70℃,湿度90%的前提下放置。当放置的时光分别为12、24、36、48和96小时,掏出样品按GB/T13477-92实验办法测试挤出性,挤出压力为348Kpa、胶嘴口径6mm。根据其挤出性的劣化过程比较储存稳定性。挤出性。
  2.3.6渗油污染性:
  按GBl3477办法检测,由渗油指数来比较密封胶的渗油性。
  2.3.7可涂漆性
  将密封胶制成20×20cm的薄片,分别在外面上涂饰一层水性涂料或油漆,干燥后将外面涂层切割成1Xlcm的方格,然后用6cm宽压敏胶带粘贴涂层外面,沿着90°偏向剥离胶带,测定密封胶外面的涂料保存的小方块数量,保存越少解释可涂漆性越差。
  2.3.8 发泡性
  用锋利的刀切开密封胶,不雅察断面是否有因为发泡产生的微孔。
  2.4 SPU预聚体的合成
  a) 向三口烧瓶中参加聚醚多元醇、TDI和催化剂,然后用电热套加热。恒温在80-90℃,抽真空保护,同时搅拌分散。反响时光为3小时阁下。
  b) 在三口烧瓶中参加PU预聚物、硅烷封端剂和催化剂,在真空保护下用加热至70℃阁下,搅拌下反响3-4小时。
  2.5 密封胶的制备
  将彻底干燥的填料增塑剂、触变剂和催化剂参加预聚体中,在真空双轴行星搅拌机中混淆均化后装入高密度聚乙烯塑料管中密闭封存。
  3. 成果与分析
  3.1 SPU预聚体及密封胶机能
  经由过程合成不合的SPU预聚物,照办建筑接缝密封胶模量请求,筛选出SPU-1和SPU-2两种预聚体(机能见表1),分别以两预聚体为基胶制备的密封胶机能见表2。

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