硅烷封端羟基硅油改性端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究

第25卷第9期

2008年9月

精细化工

Vol.25,No.9Sept.2008

FINECHEMICALS

粘合剂

硅烷封端羟基硅油改性端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究

王文荣

1,2

3

,刘伟区

13

,苏倩倩

1,2

(1.中国科学院广州化学研究所,广东广州　510650;2.中国科学院研究生院,北京)

α,ω2摘要:用2,42甲苯二异氰酸酯(TDI)、二,分别制备

了硅烷封端的羟基硅油(SHS)和端硅氧烷聚氨酯(SP),SPU密封胶。,SPU的质量比为50∶100,,提高了4617%。,找到了偶联剂、填料和催化剂对硅密封胶力学性能的影响规律。关键词:端硅氧烷聚氨酯;羟基硅油;密封胶;填料;粘合剂中图分类号:TQ32318　　文献标识码:A　　文章编号:1003-5214(2008)09-0926-05

StudyofSilylatedPolyurethaneModifiedwith

Silane2endcappedHydroxylSiliconeOil

WANGWen2rong,LIUWei2qu

SchoolofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China)

1,2

13

,SUQian2qian

1,2

(1.GuangzhouInstituteofChemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510650,Guangdong,China;2.Graduate

Abstract:Aseriesofmodifiedsilylatedpolyurethane(SPU)sealantswithsilane2endcappedhydroxylsiliconeoilweresynthesizedwithtoluenediisocyanate(TDI),α,ω2dihydroxypoly(dimethylsiloxane),polyetherpolyolsandsilanecouplingagent.StructuresoftheproductswerecharacterizedbyFTIRspectroscopy.Themechanicalpropertieswerealsomeasured.Theresultsshowedthatm(SHS)∶m(SPU)=50∶100resultedin4617%increaseintheelongationatbreakascomparedtothatofthepureSPUsealants.Furthermore,theeffectsofdifferentsilanecouplingagent,fillersandcatalyzerswerestudied,whichwerebasicbehaviorcriterioninpracticaluse.

Keywords:silylatedpolyurethane;hydroxylsiliconeoil;sealant;filler;adhesives

　　端硅氧烷聚氨酯(SPU)是一种新型的高分子材料,它作为一种胶粘剂和密封胶的原料,越来越引人注目。国内外对SPU密封胶的研究也越来越[1～4]多。SPU密封胶以硅烷的固化原理代替了异氰酸根的固化原理,克服了聚氨酯密封胶中异氰酸根固化过程会放出CO2而出现发泡的弱点,在性能上综合了聚氨酯密封胶和硅酮密封胶的优点,同时也更符合环保要求,

在石油化工、汽车制造和建筑等行业具有很大的市场潜力。

有机硅材料是分子结构中含有硅元素的高分子

3收稿日期:2008-03-06;定用日期:2008-04-29

材料,由于其独特的结构而具有极好的耐高低温性能,优良的化学稳定性等。因此,在其他高分子材料的制备过程中添加一定量的有机硅材料,有助于进一步提高材料的柔韧性以及耐候、耐水、耐化学介质、耐燃油和耐热等特性。

目前国内外对有机硅改性其他高分子材料(如聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸酯等)的研究越来越广[5～9]泛,但是对有机硅共聚改性SPU的研究还比较少,这主要是由于羟基硅油和聚醚多元醇的羟基与异氰酸酯的反应活性相差较大,在共聚反应中,往往

作者简介:王文荣(1982-),男,广东韶关人,中国科学院广州化学研究所硕士研究生,师从刘伟区研究员,主要从事端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究,电话:020-85231660,E-mail:wangwenrong@http://www.77cn.com.cn。

第9期王文荣,等:

硅烷封端羟基硅油改性端硅氧烷聚氨酯密封胶的研究 729

异氰酸酯只与聚醚多元醇反应,有机硅链段不容易

进入聚合物链段中,而且随着有机硅含量的增加,材

[10]

料相分离逐渐加剧,致材料力学性能下降。

作者分别合成了SPU和硅烷封端的羟基硅油,再通过不同比例的混合,得到硅烷封端羟基硅油改性的SPU密封胶。由于制备的硅烷封端羟基硅油与SPU具有相同的链端活性基团,能够共同参与固化反应,使有机硅链段进入SPU的交联网络结构中,更好地提高了有机硅材料与SPU的相容性,从而提高了SPU密封胶的柔韧性。用分别合成两种材料再混合配制的方法,性能,,烷偶联剂,在60～70℃反应2h,直至体系中无NCO基团,制得端硅氧烷聚氨酯预聚体备用。11212　硅烷封端羟基硅油的制备

在带有高速分散机、高纯氮气保护、温度计的密

α,ω2封反应器中,加入化学计量的TDI、二羟基聚二

甲基硅氧烷,控制n(NCO)/n(OH)=2,添加少量的二月桂酸二丁基锡,在90～95℃反应4h,得到端异氰酸酯基的羟基硅油预聚体,再在预聚体中加入硅烷偶联剂,,60～70℃反应015,制得硅烷封端21　实验部分

111　主要原料

2,42甲苯二异氰酸酯(TDI),CP,日本三井公

在制胶前,将所有填料于120℃干燥6h。将端硅氧烷聚氨酯预聚体与硅烷封端羟基硅油预聚体按不同的质量比混合均匀,然后与填料、催化剂等助剂加入行星搅拌机,充分混合搅拌后,装入高密度聚乙烯塑料管保存。113　分析测试11311　FTIR

用美国Analect公司RFX-65傅立叶变换红外光谱仪测定。11312　机械性能

司;聚醚多元醇:聚醚330N(1618聚醚),Mn5000,

羟值32～36mgKOH/g,山东东大聚合物股份有限公司;α,ω2二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶),Mn为12000,江西星火化工厂生产;硅烷偶联剂:γ2氨丙基三乙氧基硅烷(KH550),南京曙光化工厂;苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42),金坛市河头有机

γ2化工厂;N2苯基2氨丙基三甲氧基硅烷(Y9669),

GE公司;N2乙基三甲氧基硅222甲基丙基胺(A2Link15),GE公司;填料:重质碳酸钙,纳米活性碳酸钙,

纳米二氧化硅,二氧化硅,均为工业品;催化剂:二月桂酸二丁基锡(DBTDL),试剂级,上海凌峰化学试剂有限公司;辛酸亚锡,试剂级,山东省沧州精细化工实验厂。112　密封胶的制备11211　端硅氧烷聚氨酯的制备在带有 …… 此处隐藏：6713字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……