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