專利名稱：硅烷封端聚合物的密封膠及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封膠及制備，尤其涉及一種硅烷封端聚合物的密封膠及制備方法。
背景技術(shù)：
目前在各工業(yè)領(lǐng)域所用的密封膠主要包括聚氨酯類、有機(jī)硅類、聚硫類，有機(jī)硅類密封膠耐候性好，但強(qiáng)度稍低，表面無(wú)法噴涂處理，極大的限制了其應(yīng)用范圍；聚硫類密封膠由于原料聚硫聚硫橡膠的制備過程污染問題，密封膠的氣味問題，同時(shí)聚硫密封膠耐候性差，其使用機(jī)會(huì)越來(lái)越少，只是是中空玻璃領(lǐng)域和飛機(jī)整體油箱密封方面還在使用。目前聚氨酯密封膠是應(yīng)用最多的工業(yè)和建筑裝配密封膠，但是聚氨酯同樣存在耐候性以及粘接性差的問題，同時(shí)異氰酸酯性質(zhì)活潑，基于異氰酸酯預(yù)聚物的密封膠存在儲(chǔ)存穩(wěn)定性差，生產(chǎn)環(huán)境要求高，難度大的缺點(diǎn)。硅烷封端聚合物技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)很多年，以KENEKA為代表的MS聚合物是目前的市場(chǎng)主流，經(jīng)過近二十年的發(fā)展，在建筑及工業(yè)裝配領(lǐng)域的良好應(yīng)用，充分驗(yàn)證了其綜合性能好的優(yōu)勢(shì)較高的強(qiáng)度，較好耐老化耐候性，良好的粘接性能，環(huán)境友好性，儲(chǔ)存穩(wěn)定等。 雖然MS聚合物綜合性能優(yōu)異，但在耐介質(zhì)性能方面略差，同時(shí)聚合物的制備工藝相對(duì)復(fù)雜，成本較高，所以近年來(lái)通過聚氨酯預(yù)聚體硅烷封端的方式來(lái)制備硅烷封端聚合物的技術(shù)，得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。一般硅烷封端的聚氨酯聚合物通過α或Y仲氨基三甲氧硅烷封端，但是其中的三甲氧硅烷活潑性高，非常容易水解，而且容易與填料或其他助劑中的活性基團(tuán)反應(yīng)，影響了基于該類預(yù)聚體的密封膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種通過α或Y仲氨基二甲氧硅烷封端或巰基二甲氧硅烷封端，提高儲(chǔ)存穩(wěn)定性能；同時(shí)通過異氰酸酯擴(kuò)鏈，提高了硅烷封端聚合物的耐介質(zhì)性能及粘接性能的硅烷封端聚合物的密封膠及制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是該硅烷封端聚合物的密封膠，主要組分按照質(zhì)量百分比為硅烷封端聚合物25%~55%
催化硅烷偶聯(lián)劑0.5% 10%
自聚硅烷偶聯(lián)劑0.1%~1%
增塑劑5 %~40%
填料10%~60%
紫外光吸收劑0.1%~2.5% 受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑 0.1%~2.5%
有機(jī)錫催化劑 0.01%~0.5%上述硅烷封端聚合物通過高分子量低不飽和度多元醇化合物和過量的異氰酸酯化合物反應(yīng)后，再加入活性基團(tuán)甲基二甲氧硅烷封端劑封端制得。上述催化硅烷偶聯(lián)劑為Y-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、巰烷基烷氧基硅烷、N- ( β -氨乙基)-γ -氨丙基三甲氧基硅烷、苯基烷氧基烷基烷氧基硅烷、Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y -氨丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷，異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷的一種。上述自聚硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯的一種。上述增塑劑為苯二甲酸酯類、烷基磺酸酯類、磷酸三甲酚酯、氯化石蠟等。如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的一種。上述填料為碳酸鈣、氧化鈣、碳黑、鈦白粉、煅燒高嶺土、氣相二氧化硅、滑石粉、氧化鎂、氧化鋅、硅微粉的一種。上述紫外線吸收劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類的一種。上述有機(jī)錫催化劑為二丁基錫二乙酸酯，二丁基錫二月桂酸酯，辛酸亞錫，氧化二丁基錫的一種。上述α或Y仲氨丙基或巰丙基甲基二甲氧硅烷為α-氨甲基二甲氧基硅烷、 Y -氨丙基二甲氧基硅烷、α -巰甲基甲基二甲氧基硅烷、Y -巰丙基甲基二甲氧基硅烷、苯基氨丙基二甲氧基硅烷。制備上述硅烷封端聚合物的密封膠的方法，具體步驟如下(1)、在室溫下向攪拌釜中順序加入高分子量低不飽和度聚醚多元醇、異氰酸酯化合物、有機(jī)錫催化劑加熱至40°C -60°C后保溫至混合物中異氰酸酯含量穩(wěn)定；O)、然后在加入活性基團(tuán)甲基二甲氧基硅烷作為封端劑，繼續(xù)保溫反應(yīng)至異氰酸酯含量為0，即可制得硅烷封端聚合物；(3)將上述硅烷封端聚合物、催化硅烷偶聯(lián)劑、自聚硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑填料、紫外光吸收劑、受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑加入攪拌釜內(nèi)，在真空保護(hù)下共混30 45分鐘，徹底混勻混合制得。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過α或Y仲氨基二甲氧硅烷封端或巰基二甲氧硅烷封端，極大提高了儲(chǔ)存穩(wěn)定性能；同時(shí)通過異氰酸酯擴(kuò)鏈，提高了硅烷封端聚合物的耐介質(zhì)性能及粘接性能，提高了密封膠的儲(chǔ)存穩(wěn)定性能和耐介質(zhì)性能。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作出進(jìn)一步說(shuō)明硅烷封端聚合物按照如下方法制備高分子量低不飽和度多元醇化合物和過量的異氰酸酯化合物反應(yīng)，通常摩爾比0H/NC0 = 1/1. 5 1/5，然后通過α或、仲氨丙基或巰丙基甲基二甲氧硅烷封端，制備硅烷封端聚合物。上述高分子量低不飽和度多元醇化合物包括高分子量低不飽和度聚醚多元醇， 如聚氧化丙烯多元醇；改性聚醚多元醇；聚酯多元醇，如縮合聚酯多元醇、開環(huán)聚酯多元醇、聚碳酸酯二醇；可以替代部分聚醚多元醇，提高最終聚合物的拉伸強(qiáng)度。上述的異氰酸酯化合物包括甲苯二異氰酸酯，二苯基甲烷二異氰酸酯，1，6_己二異氰酸酯，異佛爾酮二異氰酸酯，苯二亞甲基二異氰酸酯，萘-1，5- 二異氰酸酯，甲基環(huán)己基二異氰酸酯等等。實(shí)施例1聚氧化丙烯二元醇8000克(平均分子量8000)加入到帶有機(jī)械攪拌、氮?dú)獗Ｗo(hù)以及加熱裝置的反應(yīng)器中。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述混合物加熱到50°C，然后加入261克甲苯二異氰酸酯，攪拌均勻，加入0. 1克二丁基錫二月桂酸酯，攪拌2h，然后加入甲基氨丙基甲基二甲氧基硅烷177g，繼續(xù)反應(yīng)池即得硅烷封端聚合物。在室溫下向攪拌釜中順序加入硅烷封端聚合物500克、粘接促進(jìn)劑Ν_(β -氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷5克、穩(wěn)定劑乙烯基三甲氧基硅烷5g，增塑劑鄰苯二甲酸二異癸酯200克、表面處理輕質(zhì)碳酸鈣600克、催化劑二丁基錫二月桂酸酯15克、紫外線吸收劑10克、紫外線穩(wěn)定劑10克后，在真空保護(hù)下混合均勻，得到具有觸變性的硅烷封端聚合物密封膠。實(shí)施例2聚氧化丙烯二元醇12000克(平均分子量12000)加入到帶有機(jī)械攪拌、氮?dú)獗Ｗo(hù)以及加熱裝置的反應(yīng)器中。在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將上述混合物加熱到60°C，然后加入444. 6克異佛爾酮二異氰酸酯，攪拌均勻，加入0. 1克二丁基錫二月桂酸酯，攪拌4h，然后加入甲基氨丙基甲基二甲氧基硅烷3Mg，繼續(xù)反應(yīng)池即得硅烷封端聚合物。在室溫下向攪拌釜中順序加入硅烷封端聚合物500克、粘接促進(jìn)劑Ν_(β -氨乙基)-Y-氨丙基三甲氧基硅烷6克、穩(wěn)定劑乙烯基三甲氧基硅烷5g，增塑劑鄰苯二甲酸二異癸酯200克、表面處理輕質(zhì)碳酸鈣600克、催化劑二丁基錫二月桂酸酯15克、紫外線吸收劑10克、紫外線穩(wěn)定劑10克后，在真空保護(hù)下混合均勻，得到具有觸變性的硅烷封端聚合物密封膠。對(duì)比實(shí)施例除了把合成硅烷封端聚合物用甲基氨丙基甲基二甲氧基硅烷替換為甲基氨丙基三甲氧基硅烷外，重復(fù)如實(shí)施例1的類似步驟，而獲得硅烷封端聚合物密封膠。
通過加速儲(chǔ)存的方法評(píng)價(jià)在實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中獲得的硅烷封端聚合物密封膠的穩(wěn)定性，加速儲(chǔ)存后的可擠出性能變化代表了產(chǎn)品的穩(wěn)定性，如表1所示，擠出性測(cè)試的條件為0. 3MPa壓力，容器為SEMCO標(biāo)準(zhǔn)管，出口直徑3mm，測(cè)試每分鐘出膠質(zhì)量表1實(shí)施例和對(duì)比實(shí)施例中制備密封膠儲(chǔ)存穩(wěn)定性對(duì)比
權(quán)利要求
1. 一種硅烷封端聚合物的密封膠，該密封膠主要組分按照質(zhì)量百分比為硅烷封端聚合物25%~55%催化硅烷偶聯(lián)劑0.5% 10%自聚硅烷偶聯(lián)劑0.1%~1%增塑劑5 %~40%填料10%~60%紫外光吸收劑0.1% 2.5%受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑0.1% 2.5%有機(jī)錫催化劑0.01%~0.5%
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述硅烷封端聚合物通過高分子量低不飽和度多元醇化合物和過量的異氰酸酯化合物反應(yīng)后，再加入活性基團(tuán)甲基二甲氧硅烷封端劑封端制得。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述催化硅烷偶聯(lián)劑為Y -甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、巰烷基烷氧基硅烷、^(日-氨乙基)-^-氨丙基三甲氧基硅烷、苯基烷氧基烷基烷氧基硅烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、 Y-氨丙基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷，異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述自聚硅烷偶聯(lián)劑為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述增塑劑為苯二甲酸酯類、烷基磺酸酯類、磷酸三甲酚酯、氯化石蠟等。如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異癸酯的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述填料為碳酸鈣、氧化鈣、碳黑、鈦白粉、煅燒高嶺土、氣相二氧化硅、滑石粉、氧化鎂、氧化鋅、硅微粉的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述紫外線吸收劑為水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯腈類、三嗪類的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述有機(jī)錫催化劑為二丁基錫二乙酸酯，二丁基錫二月桂酸酯，辛酸亞錫，氧化二丁基錫的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種硅烷封端聚合物的密封膠，其特征在于所述α或Y仲氨丙基或巰丙基甲基二甲氧硅烷為α-氨甲基二甲氧基硅烷、Y-氨丙基二甲氧基硅烷、 α -巰甲基甲基二甲氧基硅烷、Y -巰丙基甲基二甲氧基硅烷、苯基氨丙基二甲氧基硅烷。
10.制備權(quán)利要求所述一種硅烷封端聚合物的密封膠的方法，具體步驟如下(1)、在室溫下向攪拌釜中順序加入高分子量低不飽和度聚醚多元醇、異氰酸酯化合物、有機(jī)錫催化劑加熱至40°C -60°C后保溫至混合物中異氰酸酯含量穩(wěn)定；O)、然后在加入活性基團(tuán)甲基二甲氧基硅烷作為封端劑，繼續(xù)保溫反應(yīng)至異氰酸酯含量為0，即可制得硅烷封端聚合物；(3)將上述硅烷封端聚合物、催化硅烷偶聯(lián)劑、自聚硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑填料、紫外光吸收劑、受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑加入攪拌釜內(nèi)，在真空保護(hù)下共混30 45分鐘，徹底混勻混合制得。
全文摘要
本發(fā)明公開一種硅烷封端聚合物的密封膠和制備方法，該密封膠主要組分按照質(zhì)量百分比為硅烷封端聚合物25％～55％，催化硅烷偶聯(lián)劑0.5％～10％，自聚硅烷偶聯(lián)劑0.1％～1％，增塑劑5％～40％，填料10％～60％，紫外光吸收劑0.1％～2.5％，受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑0.1％～2.5％，有機(jī)錫催化劑0.01％～0.5％，具體方法為(1)在室溫下向攪拌釜中順序加入高分子量低不飽和度聚醚多元醇、異氰酸酯化合物、有機(jī)錫催化劑加熱至40℃-60℃后保溫至混合物中異氰酸酯含量穩(wěn)定；(2)然后在加入活性基團(tuán)甲基二甲氧基硅烷作為封端劑，繼續(xù)保溫反應(yīng)至異氰酸酯含量為0，制得硅烷封端聚合物；(3)將上述硅烷封端聚合物、催化硅烷偶聯(lián)劑、自聚硅烷偶聯(lián)劑、增塑劑、填料、紫外光吸收劑、受阻胺類紫外光穩(wěn)定劑加入攪拌釜內(nèi)，在真空保護(hù)下共混30～45分鐘制得。
文檔編號(hào)C09J183/10GK102408870SQ201110233909
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者曾照坤, 李印柏, 林新松, 王兵, 翟海潮 申請(qǐng)人:北京天山新材料技術(shù)股份有限公司