基聚硅氧烷(107胶)容器中，最后加入0.05-0.06%的由二月桂酸二丁基锡和三乙胺构成的混合催化剂，二月桂酸二丁基锡和三乙胺质量比为2:1高速搅拌Ih使其混合完全均匀。再加入2%~2.2%的3-氨丙基三乙氧基硅烷(硅烷偶联剂KH-550)高速搅拌lh，最后加入4.3%~4.5%的消泡剂高速搅拌2h，放入真空干燥箱中90°C干燥3h~3.5 h即得B组分。
[0024](4)弹性体胶粘剂制备:将上述(2)(3)制得的胶粘剂AB组分按质量比12:23.5-24混合均匀后室温固化4~5h可得到弹性体。
[0025]其中:第(I)步的原料准备中，混合多元醇的含水量务必在0.05%以下，因为有水的话它会与原料中的NCO官能团反应生成CO2气体，从而导致主原料的消耗，以致于影响到后面材料的力学性能。第(I)步原料准备比较优化的一个条件为:在110°C条件下经过真空脱水处理3h，温度太低时水不容易脱除完全或脱水时间过长。
[0026]步骤(I)中的丙三醇可用同等物质的量的三羟甲基丙烷(TMP)代替；同样步骤(I)中的端羟丙基硅油可用同等物质的量的相对平均分子质量Mw=600的聚乙二醇来代替。
[0027]第(2 )步A组分的合成比较优化的一个条件为:芳香族聚异氰酸酯、端羟丙基硅油和丙三醇按官能团n (NC0/0H)=1.8，三者比较优选的质量比为:芳香族聚异氰酸酯:端羟丙基硅油:丙三醇=50:63.5:2.9ο催化剂二月桂酸二丁基锡加入量为A组分总质量的0.05%，反应温度60°C及反应时间4h，较高的温度会使产物的分子量急剧增加而达到或者接近凝胶点，温度太低时-NCO基团反应不完全且反应时间过长。此条件下得到聚氨酯预聚体A组分中NCO残余量为4.86%、粘度为8040mPa.S。
[0028]第(2)步所述的丙三醇是三官能团的物质，多官能团物质的存在会生成体型的结构，交联密度也会大大增加，这会影响到材料的硬度和强度；可用同等物质的量的多羟基硅油和三羟甲基丙烷代替。
[0029]第(2 )步A组分的合成，为了更好地反应，可采用分段滴加进行。采用分段滴加端羟丙基硅油和丙三醇的混合物制备A组分。第一段加入混合物用量的1/3~1/2，滴加速度控制在20滴/min，滴加完成后反应8~10min ;第二段继续加入混合物用量的1/3，滴加速度15滴/min，滴加完成后反应1min左右；第三段滴加剩余混合物，滴加速度控制在20滴/min，直至滴加完毕。加料完成后反应4h~4.5 h后出料。加料和反应过程中反应温度均控制在 58~62°C。
[0030]制备A组分时采用氮气保护反应，反应开始前，通入干燥的氮气将容器中的空气排除干净，直到反应结束再停止通入氮气。
[0031]上述第(3)步B组分的制备比较优化的一个质量配比为:107胶:羟基硅油203:二月桂酸二丁基锡:三乙胺:炭黑:滑石粉:消泡剂:气相白炭黑:KH-550=155.4:20:0.1:
0.05:15:5:10:12.6:4.42。其工艺过程为:将经过硅氮烷处理过的气相白炭黑以及事先充分研磨细的炭黑、滑石粉按上述比例加入到装有一定量的羟基硅油203和107胶的捏合机中，再加入催化剂二月桂酸二丁基锡和三乙胺，然后真空捏合lh，使其混合完全均匀后，再加入硅烷偶联剂KH-550再捏合lh，最后加入消泡剂，捏合2h后，放入真空干燥箱中90°C干燥3h后取出，即得B组分。
[0032]第(3)步有机硅B组分采用搅拌、辊压研磨分散的方式进行加工，达到充分的混合，以消除很大的填料颗粒。
[0033]上述第(4)步胶粘剂的制备比较优化的一个质量配比为:AB组分按质量比12:23.5室温固化4h较好，过多的A组分会有多余的-NCO残余，它会与空气中的水分反应生成CO2气体，从而导致材料中可能有气泡产生。
[0034]第(4 )步由于A组分是液体，B组分是固体膏状物，所以B组分可以采取挤压，注压或者直接常规取出的方式取出使用。
[0035]按照上述方法制备的弹性体胶黏剂对玻璃粘结性好，断裂伸长率大于400%，断裂强度大于3MPa ;热稳定性好，在150°C可长期使用。
[0036]本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动，例如样品的长宽高等值的变化可根据个人需要而做改变。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:步骤如下，(1)原料准备:将相对平均分子质量Mw=100的端羟丙基硅油与丙三醇按照质量比20~22:1混合均匀，混合物在100°C ~110°C条件下经过真空脱水处理3~4h，得到含水量在0.05%以下的端羟基(-OH)组分；(2)A组分制备:将芳香族聚异氰酸酯、步骤(I)得到的端羟基(-0H)组分按官能团n (NC0/0H) =1.8-1.82、催化剂二月桂酸二丁基锡加入量为最后得到的A组分总质量的0.05%~0.06%配料，在反应温度58~62°C下反应4~4.5h后出料，得到-NCO含量为4.8-5.0%、粘度为8000~8200mPa.s的A组分； (3)B组分制备:将经过硅氮烷处理过的气相白炭黑、事先充分研磨细的炭黑和滑石粉加入到装有羟基硅油和二羟基聚硅氧烷的容器中，再加入由二月桂酸二丁基锡和三乙胺构成的混合催化剂，搅拌Ih使其混合均勾；然后加入3-氨丙基三乙氧基娃烧搅拌lh，最后加入消泡剂搅拌2h混合均匀后，放入真空干燥箱中90°C干燥3h~3.5 h即得B组分； 其中气相白炭黑、炭黑、滑石粉、羟基硅油、二羟基聚硅氧烷、混合催化剂、3-氨丙基三乙氧基硅烷和消泡剂分别为第(3)步制备得到的B组分总质量的5°/c^6%、7%~8%、2%~2.5%、9%~9.5%、70%~74%、0.05-0.06%、2%~2.2%、4.3%~4.5% ； (4)弹性体胶粘剂制备:将步骤(2)(3)制得的A组分和B组分按质量比12:23.5-24混合均匀后室温固化4~5h即得最终的弹性体胶粘剂。2.根据权利要求1所述的制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:制备A组分时采用氮气保护反应，反应开始前，通入干燥的氮气将容器中的空气排除干净，直到反应结束停止通入氮气。3.根据权利要求1所述的制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:步骤(2)制备A组分时，端羟基(-0H)组分采用分段滴加方式加入；第一段加入端羟基(-0H)组分用量的1/3~1/2，滴加速度控制在20滴/min，滴加完成后反应8~10min ;第二段加入端羟基(_0H)组分用量的1/3，滴加速度15滴/min，滴加完成后反应1min左右；第三段滴加剩余的端羟基(-0H)组分，滴加速度控制在20滴/min，直至滴加完毕；加料完成后再反应4h~4.5h后出料；加料和反应过程中反应温度均控制在58~62°C。4.根据权利要求1所述的制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:步骤(I)中的丙三醇可用同等物质的量的三羟甲基丙烷代替。5.根据权利要求1所述的制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:步骤(I)中的端羟丙基硅油可用同等物质的量的相对平均分子质量Mw=600的聚乙二醇来代替。6.根据权利要求1所述的制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，其特征在于:第(I)步所述的丙三醇是三官能团的物质。
【专利摘要】本发明公开了一种制备聚氨酯改性有机硅双组份室温固化弹性体胶粘剂的方法，（1）将端羟丙基硅油与丙三醇混合均匀，脱水得到端羟基（-OH）组分；（2）芳香族聚异氰酸酯、端羟基（-OH）组分、二月桂酸二丁基锡反应得到A组分；（3）将气相白炭黑、炭黑和滑石粉加入到装有羟基硅油和二羟基聚硅氧烷的容器中，再加入催化剂，然后加入3-氨丙基三乙氧基硅烷，最后加入消泡剂混合均匀，干燥得B组分；（4）将AB组分按质量比12:23.5~24混合均匀后室温固化4~5h即得。本方法制备的弹性体胶粘剂具有良好的撕裂性能，优良的耐高低温性能和粘结性，且制备方法易于操作，所用原材料易得，降低了制备成本。
【IPC分类】C09J11/06, C08G18/18, C08G18/61, C08G18/24, C08G18/32, C08G18/12, C09J11/04, C08G18/65, C09J175/04
【公开号】CN105018015
【申请号】CN201510470146
【发明人】罗宏, 李新跃, 勾雪功, 刘凯
【申请人】四川理工学院
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月4日