聚氨酯密封膠主要由多異氰酸酯和多元醇、擴(kuò)鏈劑反應(yīng)得到,主鏈中含有氨基甲酸酯基(-NHCOO->、異氰酸酯基(-NCO)和脈基(-NHCONH-)等強(qiáng)極性基團(tuán),可利用濕氣固化。聚氨酯分子一般被看作柔性鏈段和剛性鏈段的嵌段共聚物,具有微相分離的聚集態(tài)結(jié)構(gòu)。
聚氨酯密封膠有如下優(yōu)異的性能組成變化多、結(jié)構(gòu)和性能可調(diào)節(jié)范圍廣;對(duì)多種基材有較好的粘接性;分子中含有脈基,具有優(yōu)良耐化學(xué)品性;柔性鏈段和微相分離結(jié)構(gòu)賦予其較好的彈性和復(fù)原性,適用于動(dòng)態(tài)接縫;分子中氨基甲酸酯基和苯基等使其具有較好的耐磨性;強(qiáng)極性基團(tuán)和微相分離結(jié)構(gòu)賦予其較高的力學(xué)強(qiáng)度,廣泛用于土木建筑業(yè)、交通運(yùn)輸和電子工業(yè)等。
聚氨酯密封膠的缺點(diǎn)有:主鏈中的一NHCOO-鍵在高溫下易分解,不適合在高溫環(huán)境中長(zhǎng)期使用(不能超過(guò)1200C >;氨酯鍵直接連接苯基,使淺色配方聚氨酯密封膠易受紫外光老化產(chǎn)生黃變,力學(xué)強(qiáng)度降低;空氣中微量水分可使其交聯(lián)固化,貯存穩(wěn)定性受環(huán)境條件影響較大;固化過(guò)程中產(chǎn)生CO:氣體,尤其在高溫高濕環(huán)境下易產(chǎn)生氣泡和裂紋,降低膠密封粘結(jié)性能,許多場(chǎng)合需使用底涂劑。
針對(duì)聚氨酯密封膠的缺點(diǎn),許多研究者將有機(jī)硅化合物引入聚氨酯結(jié)構(gòu)中,得到硅改性聚氨酯,使其不僅具有聚氨酯的上述優(yōu)點(diǎn),同時(shí)具有有機(jī)硅化合物耐高溫、耐老化、耐熱等特點(diǎn)。
其中硅烷封端聚氨酯(SPU)是利用有機(jī)硅對(duì)聚氨酯封端,將端基變成官能硅烷Si-OR。與聚氨酯密封膠相比,聚氨酯密封膠不含游離一NCO基團(tuán),且Si-C鍵具有疏水性,具有較好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性;端基是可水解的硅烷氧基團(tuán),以硅烷濕固化代替異氰酸酯濕固化,固化過(guò)程中不放出CO:氣體,高溫高濕環(huán)境下不易起泡;固化后的交聯(lián)結(jié)構(gòu)中有Si-O-Si鍵,使其耐熱、耐候性提高;Si-OR水解生成的Si-OH可與基體表面的輕基、金屬氧化物形成化學(xué)鍵或氫鍵,粘結(jié)性能提高。
SPU預(yù)聚體制備方法主要有兩種:①官能基硅烷與端一NCO的聚氨酯預(yù)聚體反應(yīng);②端一OH聚氨酯與帶一NCO官能基的硅烷反應(yīng)。用硅烷偶聯(lián)劑改性聚氨酯密封膠在1971年就有報(bào)道研制出含有特殊官能基的烷氧硅烷,如N一苯基一Y_氨丙基三甲氧基硅烷(Y9669>, y一異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷(Y5187),分別對(duì)端-NCO基和一OH基的聚氨酯封端,配制得到不同模量的聚氨酯密封膠。采用N一乙基一Y_氨異丁基三甲氧基硅烷對(duì)端一NCO聚氨酯進(jìn)行封端,其封端效率高,得到的膠固化速度快,由于硅烷分子結(jié)構(gòu)中含仲胺基而不是伯胺基,反應(yīng)過(guò)程中不會(huì)導(dǎo)致預(yù)聚體粘度過(guò)大。將5095%的一NCO用含仲胺基或琉基的硅烷封端,其余5一50%的一NCO用帶輕基、仲胺基或琉基的小分子化合物封端,得到具有較高拉伸強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度的聚氨酯密封膠。用含一NCO的硅烷與端輕基聚氨酯反應(yīng),得到不含一NCO的SPU。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)出的SMPU系列聚氨酯密封膠產(chǎn)品,性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,拉伸強(qiáng)度大于3.OMPa,剪切強(qiáng)度大于S.SMPa,剝離強(qiáng)度大于3N/mm。http://www.zjdbfw.com/