专利名称:粘弹性聚氨酯密封剂及其制造工艺的制作方法
技术领域:
本发明为粘弹性聚氨酯密封剂。
聚氨酯密封材料一般是由予聚体、固化剂及催化剂经过配制制成的。人们可以通过对聚氨酯密封材料中的固化剂、催化剂及填料的改进制成单组份或双组份的密封材料。密封材料在使用中经过固化剂固化成弹性体密封剂;也可通过对予聚体制备方法改进得到具有粘接能力的粘接剂。美国专利3372083在配方中通过对固化剂、催化剂的改进,且用沥青作填料,得到了具有良好弹性的聚氨酯密封剂,但此密封剂的粘接能力很差。中国专利CN85100023A用聚酯多元醇与异氰酸酯反应,再用溶液法扩链制成了具有良好粘接能力的聚氨酯粘接剂,但此粘接剂弹性很差。由于此原因,使得它不宜作密封剂,而只能作粘接剂用。
本发明的目的是提供一种既具有良好粘接性能,又具有橡胶弹性的粘弹性密封剂,以克服已有技术中密封剂不具有良好粘接性能的缺点,同时使密封剂具备在使用中不再需要用固化剂固化的特点。
本发明的粘弹性聚氨酯密封剂首先是由含10~19%(重量百分比浓度)的多异氰酸酯类与含78~89%(重量百分比浓度)的多羟基化合物在50~90℃条件下反应1~3小时,再经含0.5~4%(重量百分比浓度)的二元醇扩链剂扩链0.5~1小时,制得含量为0.5~15%(重量百分比浓度)的异氰酸酯封端物的予聚体,其最佳含量范围为1~6%(重量百分比浓度)。其中多异氰酸酯类化合物为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)和2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)的混合物、氢化甲苯二异氰酸酯(HDI)、多甲撑多苯多异氰酸酯(PAPI)以及它们的混合物。多羟基化合物为二官能团聚醚、二官能团聚酯、三官能团聚醚、二氢呋喃多元醇、羟基封端丁二烯聚合物及其它们的混合物。二元醇扩链剂用的有机溶剂为由1,4-丁二醇、己二醇、1,6-己二醇按照适当比例配制的。制得予聚体后将含量为46~61%(重量百分比浓度)的异氰酸酯封端物与含量为7-9%(重量百分比浓度)的固化剂和含量为0.025~0.05%(重量百分比浓度)的催化剂及含量为30~46%(重量百分比浓度)的多种填料在10~35℃下充分混合就制成了具有良好粘弹性功能的粘弹性聚氨酯密封剂,并且此密封剂在使用中不再需要固化剂固化。在上述配制过程中,其中所用的固化剂为二个或三个以上官能团聚醚,多元胺、亚胺及它们的混合物。催化剂为有机锡、叔胺、有机钴及它们的混合物。填料为无机填料、有机填料、功能性填料。无机填料为滑石粉、碳酸钙、白炭黑、石粉、白垩、碳黑、二氧化钛。有机填料为煤焦油、石油树脂。功能性填料为细银粉、荧光粉。
本发明工艺与已有的技术制得的聚氨酯密封剂相比有以下两个优点a.制得的密封剂既具有良好的橡胶弹性,同时也有良好的粘接能力。
b.制得的密封剂在使用过程中不再需要固化剂固化。聚醚二元醇(220)197.0克(0.197摩尔),2,4-甲苯二异氰酸酯34.5克(0.397摩尔),1,4-丁二醇7.6克(0.169摩尔)。
在室温下将聚醚二元醇加入到500毫升带有搅拌器,氮气接口,真空排气口以及加料稳压漏斗的三口烧瓶的,加热;抽真空;在温度为100~120℃条件下减压脱水2小时,然后将它冷却至70℃,接换经干燥过的氮气,再恒温0.5小时,之后向烧瓶中滴加2,4-甲苯二异氰酸酯,在温度为70℃条件下搅拌恒温1.5小时之后,向烧瓶中滴加1,4-丁二醇,反应0.5小时后出料。此时物料为淡黄色粘性液体,用标准的二正丁胺法测得异氰酸酯含量为2.45%(重量百分比浓度),粘度为17600厘泊。
将上述所制得的的予聚体100克与(以下物料均经干燥处理)超细碳酸钙40克,滑石粉30克,二氧化钛10克,分散性炭黑1克,邻苯二甲酸二辛酯2克,二月桂酸二丁基锡0.5克,330聚醚7.6克,温度为23℃条件下,在三辊机上充分混合,制得带状胶样,将其放置1~3天后,实测得拉伸强度为0.51MPa,拉伸伸长率为245%,90°剥离强度1.01N/mm。上述制得的密封剂在使用过程中不再需要固化剂固化,可以直接使用。聚醚二元醇(220)133.5克(0.134摩尔),甲苯二异氰酸酯28克(0.324摩尔),1,4-丁二醇5.1克(0.112摩尔)。
制备异氰酸酯封端物的方法同例1,其中反应温度为85℃,反应时间为2.5小时,扩链时间为0.8小时。最后实测得封端物异氰酸酯含量为2.96%,粘度为18400厘泊。
将上述予聚体100克与(以下物料均经干燥处理)超细碳酸钙40克,滑石粉30克,二氧化钛10克,分散性炭黑1克,邻苯二甲酸二辛酯2克,辛酸亚锡0.5克,330聚醚7.9克,在温度为32℃条件下,在三辊机上充分混合,制得带状胶样,放置1~3天后,实测得拉伸强度为0.6MPa.拉伸伸长率为300%,90°剥离强度1.8N/mm。制得的密封剂产品在使用中不再需用固化剂固化,可直接使用。
以上实施例均表明,本发明获得了一种粘弹性的聚氨酯密封剂,克服了以往技术中,粘性与弹性不能同时存在的缺点,获得了满意的效果,此种密封剂可广泛应用于金属、陶瓷、玻璃等材料的密封和粘接。
权利要求
1.一种粘弹性聚氨酯密封剂,其特征在于首先由多异氰酸酯类与多羟基化合物在50~90℃条件下反应1~3小时,再经二元醇扩链0.5~1小时制得异氰酸酯封端物的予聚体,予聚体再与固化剂、催化剂、填料在10~35℃的条件下充分混合制成。
2.按照权利要求1所述,其特征是所用的二元醇为1,4-丁二醇、乙二醇、1,6-己二醇以及它们的混合物。
3.按照权利要求1所述,其特征是所用的多异氰酸酯类为二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、液化二苯基甲烷二异氰酸酯(液化MDI)、2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)、2,6-甲苯二异氰酸酯(2,6-TDI)、甲苯二异氰酸酯的多体混合物、氢化甲苯二异氰酸酯(HDI)、多甲撑多苯多异氰酸酯(PAPI)以及它们的混合物。
4.按照权利要求1所述,其特征是所用的多羟基化合物为二官能团聚醚、二官能团聚酯、三官能团聚醚以及它们的混合物。
5.按照权利要求1所述,其特征是所制得异氰酸酯封端物的予聚体的含量为0.5~15%(重量百分比浓度)。
6.按照权利要求1所述,其特征是所用的固化剂为二个或三个以上官能团聚醚、多元胺、亚胺及它们的混合物。
7.按照权利要求1所述,其特征是所制得异氰酸酯封端物的予聚体的含量为1~6%(重量百分比浓度)。
8.按照权利要求1所述,其特征是所用的催化剂为有机锡、叔胺、有机钴及它们的混合物。
9.按照权利要求1所述,其特征是所用的填料是无机填料、有机填料、功能性填料。
10.按照权利要求9所述,其特征是无机填料为滑石粉、碳酸钙、白炭黑、石粉、白垩、碳黑、二氧化钛;有机填料为煤焦油、石油树脂;功能性填料为细铜末、细银粉、荧光粉。
11.按照权利要求1所述,其特征是所制得的聚氨酯密封剂产品既具有良好的粘接性能,又具有良好的橡胶弹性,并且产品在使用过程中不再需要固化剂固化。
全文摘要
一种粘弹性聚氨酯密封剂及其制造工艺。该密封剂首先由多异氰酸酯类与多羟基化合物在50~90℃条件下反应1~3小时,再经二元醇扩链0.5~1小时,制得含量为0.5~15%(重量百分比浓度)的异氰酸酯封端物的预聚体,再与固化剂、催化剂、填料在10~35℃的条件下充分混合制成。该密封剂具有粘弹性,产品在使用过程中不需再固化等特点,可广泛用于金属、陶瓷、玻璃等材料的密封和粘接。
文档编号C09K3/10GK1087368SQ92113420
公开日1994年6月1日 申请日期1992年11月24日 优先权日1992年11月24日
发明者从德林, 宋新妹, 张正柏 申请人:中国石油化工总公司上海石油化工研究院