觸變性單組份聚氨酯密封膠的研制 |
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添加時間：2015-3-31 13:28:39 摘抄：boyi18.com |
近年來，建筑和汽車工業對密封膠的需求量不斷增加。有機硅密封膠，原材料成本高，價格昂貴。含有機溶劑的橡膠型密封膠，固化后收縮，密封性能不佳。聚氨酯密封膠成本僅是 有機硅的一半，性能又大大優于橡膠型密封膠。我們通過實驗，對單組份聚氨酯密封膠的力學性能、觸變性和貯存穩定性進行了研究，篩選出了較佳的配方。 1 單組份密封膠的固化原理 單組份聚氨酯密封膠是通過聚氨酯預聚體和空氣中濕氣反應固化的，在20%相對濕度，20℃溫度下即可固化，不用計量混合，使用方便。其反應機理如下：
預聚體同空氣中或基質上的濕氣反應生成脲，再進一步反應產生縮二脲交聯，形成彈性密封膠。 2 密封膠的制備 2.1 主要原材料與規格(表1) 表1 密封膠主要原材料及規格 2.2 密封膠制備工藝過程 先將各種填料、顏料烘干，烘干至規定水份，然后與聚醚在捏合機中捏合→三輥研磨機研磨2～3遍→真空加熱脫水→降溫，在反應釜中緩慢加入TDI，反應一定時間→抽真空，灌裝。 3 結果與討論 3.1 不同NCO%含量對密封膠性能的影響 單組份聚氨酯密封膠中NCO%含量對膠的性能有較大影響。NCO%含量低，預聚體分子量較高，膠的粘度大，膠的貯存期、適用期和固化時間長。固化后，膠的伸長率較高，抗張強度較低。NCO%含量高，預聚體分子量較低，膠的粘度小，膠的貯存期,適用期和固化時間短。固化后，膠的伸長率較低，抗張強度較高。不同NCO%對膠的性能的影響如表2所示。 表2 不同NCO%對密封膠性能的影響 3.2 二羥基與三羥基聚醚摩爾數之比對膠的性能的影響 二羥基與三羥基聚醚摩爾數之比對膠的性能也有較大影響。一般來說，二羥基與三羥基的摩爾數之比大，則膠的伸長率提高，抗張強度下降。反之，抗張強度提高，伸長率下降。如果完全使用二羥基聚醚，抗張強度低，不能滿足要求，一般二羥基聚醚和三羥基聚醚混合使用。二羥基聚醚與三羥基聚醚摩爾數之比對膠的性能的影響列于表3。 表3 二羥基聚醚與三羥基聚醚摩爾數之比對密封膠性能的影響 3.3 觸變性實驗 觸變性是密封膠的一項重要性能指標，觸變性對于在垂直面上施工的密封膠是非常重要的。密封膠應在施工后到初步交聯前保持其固有的幾何形狀，不能流淌。常用的觸變劑有氣相SiO2，沉淀SiO2，輕質CaCO2，硅藻土，膨潤土等，為了達到既能降低成本，又能防止密封膠流淌的目的,我們選用沉淀SiO2和輕質CaCO2做為觸變劑，表4是觸變劑的不同用量對密封膠性能的影響。 表4 不同觸變劑用量對密封膠性能的影響 3.4 穩定性實驗 單組份濕固化聚氨酯密封膠是膠層吸收空氣中或被粘材料中水份發生脲基擴鏈和交聯反應而固化的。貯存期要求半年以上，提高穩存性的辦法是盡量除盡組份體系中水份和控制原料中活性雜質含量，本實驗使用的聚醚、填料都經過干燥脫水，另外，不同聚醚生產廠家生產聚醚質量不一樣，同樣品種的聚醚，其殘留的微量活性雜質含量不一樣，微量活性雜質能促進凝膠反應，使穩定期縮短，所以，對使用不同廠家的聚醚，使用前要嚴格檢驗。 3.5 提高固化速度 如何提高固化速度是濕固化單組份密封膠的一大難題。其固化形式是空氣中或被粘材料中水份擴散進入膠層發生交聯。如何提高水份擴散速度，改變基團活性和催化劑的種類和用量是增加固化速度的關鍵，本實驗采用的催化劑是二丁基錫二月桂酸酯，表5列出了不同催化劑用量對密封膠(厚度1.5mm)固化時間的影響。催化劑用量增加，貯存穩定性變差，同時考慮固化速度和貯存穩定性兩種因素，我們選擇催化劑的用量為0.5%。 表5 不同催化劑用量對密封膠固化時間的影響 3.6 較佳的密封膠配方及結果 經過大量的實驗，我們篩選了較佳的密封膠配方如表6所示。 表6 較佳的密封膠配方 物理指標如下： 外觀：白色或其它顏色 拉伸強度：1.95MPa 斷裂伸長率：≥300 觸變性：良好，垂直面上施工不流淌，垂度≤2mm 貯存穩定性：6個月 4 結論 從以上實驗結果看，觸變性單組份聚氨酯密封膠使用方便，性能優良，可以替代有機硅密封材料，市場前景較好。 更多密封膠信息歡迎訪問進口密封件公司奧賽羅密封，咨詢電話：0311-87316999。奧賽羅密封誠招代理商。 |
