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硅烷改性聚醚密封膠

硅烷改性聚醚密封膠

一、硅烷改性聚醚密封膠簡介

硅烷(wan)改(gai)性聚(ju)醚密封(feng)(feng)膠(簡稱MS密封(feng)(feng)膠)又稱有機硅改(gai)性聚(ju)醚密封(feng)(feng)膠和端硅烷(wan)基聚(ju)醚密封(feng)(feng)膠,它是(shi)一種以(yi)端硅烷(wan)基聚(ju)醚(以(yi)聚(ju)醚為(wei)主鏈,兩端用硅氧烷(wan)封(feng)(feng)端)為(wei)基礎聚(ju)合物制備(bei)的高性能(neng)環保密封(feng)(feng)膠。

因其兼(jian)有硅(gui)酮(tong)密封膠(jiao)和聚氨酯密封膠(jiao)的(de)(de)優(you)點(dian)和長處,表現出優(you)良(liang)的(de)(de)耐(nai)候性(xing)、耐(nai)久(jiu)性(xing),高的(de)(de)抗形變位移能(neng)力,良(liang)好的(de)(de)粘(zhan)結性(xing)、涂飾(shi)性(xing)、環境友善性(xing),低(di)玷污性(xing)、低(di)黏度和優(you)良(liang)作(zuo)業性(xing)等優(you)點(dian),已越來越得到(dao)國(guo)內建筑行業的(de)(de)關注,而在(zai)工(gong)業領域如(ru)汽車制造(zao)、軌道交通、集裝箱制造(zao)、設備制造(zao)、電子電氣等領域也正得到(dao)越來越多(duo)的(de)(de)推廣運用。

硅烷改性聚醚合成

硅(gui)(gui)烷改性(xing)聚(ju)醚的結構特征是主鏈為(wei)大分(fen)子聚(ju)醚,端基(ji)是含有可水解基(ji)團的硅(gui)(gui)烷基(ji)。硅(gui)(gui)烷改性(xing)聚(ju)醚的合(he)成(cheng)通常由兩步法(fa)完成(cheng)。

步:以烯丙基(ji)(ji)聚(ju)醚醇、端(duan)羥基(ji)(ji)聚(ju)醚等為原料,以二鹵甲(jia)烷(H2CX2)為擴(kuo)(kuo)鏈(lian)(lian)劑,以苛性(xing)堿作(zuo)為催化劑,通過擴(kuo)(kuo)鏈(lian)(lian)反應制得烯丙基(ji)(ji)封(feng)端(duan)的(de)聚(ju)醚中(zhong)間體。

第二步:在鉑系催化劑存在下,通(tong)過端硅烷(wan)基(ji)化反應將精制(zhi)的中間體(ti)與(yu)甲(jia)基(ji)二甲(jia)氧基(ji)硅烷(wan)反應制(zhi)得硅烷(wan)改性(xing)聚(ju)醚。

硅烷改性聚醚密封膠的固化機理

MS密封膠(jiao)的固化機理屬濕固化,在(zai)室溫、潮氣和適當(dang)催化劑(胺類、錫類等)存在(zai)下(xia),端烷氧基中的烷氧基先水解成(cheng)硅醇(chun)基團(Si-OH);接(jie)著Si-OH基團之間(jian)或Si-OH和Si-OCH,之間(jian)縮合,釋放出水或甲醇(chun),形成(cheng)Si-O-Si鍵;后交聯成(cheng)以Si-O-Si鍵為網絡交聯點(dian),交聯點(dian)之間(jian)為柔性聚醚鏈的體型(xing)結構(gou)彈性體。

硅烷改性聚醚密封膠的優勢

硅烷改性聚醚(mi)膠(jiao)(jiao)和(he)硅酮密封膠(jiao)(jiao)、聚氨(an)酯(zhi)密封膠(jiao)(jiao)的一些性能對比:

硅烷改性聚醚膠之所以具有(you)如此(ci)良好的(de)綜合性能(neng),與(yu)它的(de)基礎(chu)聚合物(端硅烷基聚醚)的(de)特殊(shu)結構(gou)有(you)很大關系。

硅烷改性聚醚密封膠的特點

1、對基材(cai)(cai)粘結的(de)廣泛性。由于基礎聚(ju)合物(端(duan)硅烷基聚(ju)醚)的(de)低表面能和高滲透(tou)力,使其對多數(shu)無機、金屬和塑料基材(cai)(cai)具有良(liang)好(hao)(hao)的(de)濕潤能力,從而對基材(cai)(cai)能產(chan)生良(liang)好(hao)(hao)黏附(fu)性。

2、優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)久性(xing)(xing)(xing)。端(duan)硅烷(wan)基(ji)(ji)聚(ju)醚(mi)以聚(ju)醚(mi)為長(chang)(chang)(chang)鏈(lian),以硅烷(wan)氧基(ji)(ji)封(feng)端(duan),聚(ju)醚(mi)長(chang)(chang)(chang)鏈(lian)具有低(di)不(bu)飽和(he)度、高分子量且分布窄的(de)特點,端(duan)基(ji)(ji)是(shi)可水(shui)解的(de)硅氧烷(wan)基(ji)(ji)團。硅烷(wan)改(gai)性(xing)(xing)(xing)聚(ju)醚(mi)密封(feng)膠經(jing)過室溫濕固化會形成Si-O-Si鍵為交聯(lian)點的(de)以柔性(xing)(xing)(xing)聚(ju)醚(mi)長(chang)(chang)(chang)鏈(lian)相連接的(de)網絡結構,這種體系不(bu)僅具有優良的(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)水(shui)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)老化和(he)耐(nai)久性(xing)(xing)(xing)能,而且能有效地抑制和(he)避(bi)免(mian)密封(feng)膠經(jing)長(chang)(chang)(chang)期使用后表面裂(lie)紋的(de)產生。

3、環保(bao)性(xing)。端(duan)硅烷(wan)基聚醚(mi)是以(yi)硅烷(wan)氧基封(feng)端(duan)聚醚(mi)的長鏈結構,不(bu)(bu)會像(xiang)聚氨酯(zhi)(zhi)密封(feng)膠含有(you)(you)毒性(xing)的異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)基團和游離(li)異(yi)氰酸(suan)酯(zhi)(zhi)。端(duan)硅烷(wan)基聚醚(mi)粘度低(di)(di),具(ju)有(you)(you)良好的作業性(xing),無(wu)需使用(yong)有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑調節配方的工藝操(cao)作性(xing)能,因此,硅烷(wan)改性(xing)聚醚(mi)膠可(ke)以(yi)完全做到不(bu)(bu)添(tian)加任何(he)有(you)(you)機(ji)(ji)溶劑,其總(zong)揮發(fa)性(xing)有(you)(you)機(ji)(ji)物(VOC)很低(di)(di)。

4、可涂飾性(xing)。普通(tong)的(de)硅酮密封膠(jiao)(jiao)表(biao)面不能(neng)(neng)刷漆上色(se),只能(neng)(neng)根據(ju)用戶需(xu)求(qiu)調配成用戶所(suo)需(xu)的(de)顏色(se);而硅烷改(gai)性(xing)聚醚膠(jiao)(jiao)可刷漆上色(se),具有(you)較好的(de)可涂飾性(xing)。

硅烷改性聚醚密封膠的技術進展

20世紀70年代,日本(ben)Kaneka公司開(kai)發了(le)聚醚(mi)骨(gu)架的有機硅(gui)改性(xing)(xing)聚合(he)(he)物(wu)。1974年又率先研制(zhi)出有機硅(gui)改性(xing)(xing)聚醚(mi)密封(feng)劑(ji),1978實現工業化生產,1979年將其商品命名(ming)為“鐘化MS聚合(he)(he)物(wu)”,1981年用于高層(ceng)建筑物(wu)Di-Ichikangyo銀(yin)行東京總部,標志著有機硅(gui)改性(xing)(xing)聚醚(mi)密封(feng)劑(ji)獲得市(shi)場認可。

近(jin)年來,國內研究(jiu)人員對MS密封(feng)(feng)膠(jiao)(jiao)進行了(le)相關研究(jiu)。張虎極(ji)等以MS預聚(ju)(ju)物(wu)、增塑劑、碳酸鈣(gai)、氣(qi)相白炭黑(hei)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)催化劑為原料(liao)(liao)制備(bei)了(le)單(dan)組(zu)分(fen)MS密封(feng)(feng)膠(jiao)(jiao)。薛(xue)紀(ji)東等以端(duan)硅(gui)烷(wan)基聚(ju)(ju)醚(mi)(MS)為基礎聚(ju)(ju)合物(wu),制備(bei)了(le)單(dan)組(zu)分(fen)濕固化MS密封(feng)(feng)膠(jiao)(jiao)。陳中華等采用瓦克STP—E30和(he)STP—E35為基礎聚(ju)(ju)合物(wu),制備(bei)了(le)一種(zhong)高性能單(dan)組(zu)分(fen)密封(feng)(feng)膠(jiao)(jiao)。黃活陽(yang)等以有機硅(gui)改性聚(ju)(ju)醚(mi)樹脂、聚(ju)(ju)氧化丙烯二醇、填料(liao)(liao)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和(he)催化劑等原料(liao)(liao),制備(bei)出環保型單(dan)組(zu)分(fen)有機硅(gui)改性聚(ju)(ju)醚(mi)密封(feng)(feng)膠(jiao)(jiao)。

目前(qian),國內Ms膠(jiao)正向著多功能性(xing)(xing)(xing)(xing)產(chan)品的(de)方(fang)向發展。楊靜(jing)等(deng)(deng)(deng)制備了透(tou)明型(xing)單組(zu)分有(you)機硅改性(xing)(xing)(xing)(xing)聚醚密封膠(jiao),具(ju)有(you)優異的(de)耐候性(xing)(xing)(xing)(xing)、高抗形變(bian)位移能力及良(liang)好(hao)的(de)粘(zhan)接性(xing)(xing)(xing)(xing)、涂飾(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)、低沾污性(xing)(xing)(xing)(xing)、環境友好(hao)性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)(deng)特點。周(zhou)如江等(deng)(deng)(deng)制造出的(de)產(chan)品具(ju)有(you)阻燃(ran)性(xing)(xing)(xing)(xing)優異、粘(zhan)接良(liang)好(hao)的(de)特點,適合建筑、交通(tong)運輸、太(tai)陽(yang)能等(deng)(deng)(deng)的(de)粘(zhan)接密封。王(wang)翠花等(deng)(deng)(deng)制備了在低溫下可快(kuai)速固化的(de)雙組(zu)分MS密封膠(jiao),并且(qie)具(ju)有(you)良(liang)好(hao)的(de)施膠(jiao)工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)和貯存穩定性(xing)(xing)(xing)(xing)。

硅烷改性聚醚密封膠的應用

硅烷改性(xing)(xing)聚醚密(mi)封膠(jiao)本身具有(you)彈性(xing)(xing),能(neng)經受材(cai)料的(de)伸縮、振動而(er)難(nan)于(yu)剝(bo)落,可(ke)(ke)長期維持性(xing)(xing)能(neng);由于(yu)粘接性(xing)(xing)能(neng)優(you)越,可(ke)(ke)用(yong)(yong)于(yu)各種用(yong)(yong)途(tu);不污染石材(cai),幾乎沒有(you)異味(wei)和揮發成分;可(ke)(ke)作為后涂(tu)層(ceng),可(ke)(ke)濕對濕噴涂(tu);固化過(guo)程無氣泡產生(sheng),不影響材(cai)料的(de)機(ji)械性(xing)(xing)能(neng)。基于(yu)此,密(mi)封膠(jiao)可(ke)(ke)應用(yong)(yong)于(yu)如下(xia)領域(yu):

1、建(jian)筑(zhu)(zhu)領域(yu):建(jian)筑(zhu)(zhu)物屋(wu)頂的(de)防漏(lou)堵漏(lou),空調系統的(de)密(mi)封,建(jian)筑(zhu)(zhu)物的(de)裂縫(feng)修(xiu)補,天(tian)窗安裝和地(di)板鋪(pu)設,裝飾面板復(fu)合,廚房、洗手間等附屬(shu)設施接縫(feng)密(mi)封,住(zhu)宅(zhai)門窗與混凝土結構的(de)密(mi)封。

2、工業領域:汽車高鐵等(deng)門窗、擋風玻璃的密(mi)封(feng)(feng),頂(ding)棚地板與(yu)邊框架(jia)的粘接(jie),船舶、集裝(zhuang)箱、食品冷藏(zang)車等(deng)的粘接(jie)密(mi)封(feng)(feng),電梯轎廂加強筋粘接(jie)密(mi)封(feng)(feng)。

3、產品組裝(zhuang)(zhuang)領域:粘接同種或異種材料(liao),疊層板(ban)粘接密封(feng)和裝(zhuang)(zhuang)飾面板(ban)的裝(zhuang)(zhuang)配(pei),機(ji)械部件的組裝(zhuang)(zhuang)。

結語

國外(wai)(wai)硅(gui)烷改(gai)性聚(ju)醚(mi)密封(feng)膠技術已(yi)經相對成(cheng)(cheng)熟,在(zai)日(ri)本(ben)及歐美(mei),硅(gui)烷改(gai)性聚(ju)醚(mi)密封(feng)膠的市(shi)場份額(e)已(yi)經達到30%以(yi)(yi)上(shang),近年來上(shang)升(sheng)趨勢明顯(xian):而我(wo)國在(zai)預聚(ju)體合成(cheng)(cheng)、密封(feng)膠制備及工(gong)程應(ying)用技術研究等方面均(jun)比較薄弱(ruo),由于預聚(ju)體的合成(cheng)(cheng)技術被國外(wai)(wai)壟(long)斷,所以(yi)(yi)硅(gui)烷改(gai)性聚(ju)醚(mi)的采購價(jia)格高,國內尚難以(yi)(yi)大(da)規模工(gong)業化生產和應(ying)用。

隨著我國經(jing)濟的(de)(de)迅(xun)速發(fa)展和人們生(sheng)活(huo)水(shui)平(ping)的(de)(de)不(bu)斷提高(gao),對密封(feng)膠的(de)(de)要(yao)求必(bi)然向高(gao)檔化發(fa)展。因此,深入研究硅(gui)烷改性(xing)聚醚(mi)預聚體的(de)(de)合(he)成(cheng)機理,解(jie)決(jue)大規模生(sheng)產(chan)的(de)(de)工藝控制(zhi)問題,形成(cheng)具有自(zi)主知識產(chan)權的(de)(de)硅(gui)烷改性(xing)聚醚(mi)預聚體合(he)成(cheng)技(ji)術,并(bing)加大硅(gui)烷改性(xing)聚醚(mi)的(de)(de)研發(fa)、生(sheng)產(chan)和工程應用(yong),對我國航空、建筑、橋梁、列車等需(xu)要(yao)高(gao)性(xing)能(neng)密封(feng)產(chan)品的(de)(de)行(xing)業起(qi)著至關重要(yao)的(de)(de)作用(yong)。

  • MS膠催化劑目錄

NT CAT MS220 是一種(zhong)環保型金屬復合(he)催化劑,不含RoHS所(suo)限制(zhi)的(de)多(duo)溴聯苯、多(duo)溴二(er)苯醚、鉛、汞、鎘等,辛基錫、丁基錫、苯基錫等九類有機錫化合(he)物(wu),可用于聚(ju)氨(an)酯皮革、涂料(liao)、膠黏劑以及硅(gui)橡膠,特別適用于MS膠。

NT CAT E-14廣泛應(ying)用于(yu)聚氨酯泡沫、彈(dan)性體(ti)、膠(jiao)(jiao)黏(nian)劑、MS密封膠(jiao)(jiao)和室溫固化有(you)機硅體(ti)系;

NT CAT E-15適用于芳香族異氰(qing)酸酯雙組份聚氨酯膠黏劑體(ti)系,中等催化活性(xing),比A-14活性(xing)低;

NT CAT E-16適用于芳香族異(yi)氰酸酯雙組(zu)份聚氨酯膠黏劑(ji)體系(xi),具有(you)延遲(chi)作用和(he)一定的耐(nai)水解性,組(zu)合(he)料儲存時間長;

NT CAT E-128適用于聚氨(an)酯(zhi)雙組份快速固(gu)化膠黏(nian)劑體系,在該系列催化劑中(zhong)催化活性強,特別適合用于脂(zhi)肪族異氰(qing)酸酯(zhi)體系;

NT CAT E-129適用于芳香(xiang)族異氰酸(suan)酯(zhi)雙組(zu)份聚氨酯(zhi)膠黏劑(ji)體系,具有很(hen)強的(de)延遲效果,與水的(de)穩定性較(jiao)強;

NT CAT E-138適用(yong)于芳香(xiang)族異氰(qing)酸(suan)酯(zhi)雙組份聚氨酯(zhi)膠黏(nian)劑體(ti)系,中等(deng)催化(hua)活性,良好的流動(dong)性和耐(nai)水解性;

NT CAT E-154適用于(yu)脂(zhi)肪族異氰酸酯(zhi)雙組份聚(ju)氨酯(zhi)膠黏劑體系(xi),具有延遲作(zuo)用;

NT CAT E-159適用于芳香族異(yi)氰酸(suan)酯雙組份聚氨酯膠黏劑體系(xi),可用來替代A-14,添加量為A-14的50-60%;

NT CAT MB20凝膠型(xing)催化(hua)劑,可用于替代軟(ruan)質塊狀泡(pao)沫(mo)、高密度軟(ruan)質泡(pao)沫(mo)、噴(pen)涂泡(pao)沫(mo)、微孔泡(pao)沫(mo)以及硬質泡(pao)沫(mo)體系中的錫金屬催化(hua)劑,活(huo)性(xing)比有機錫相對較低(di);

NT CAT T-12二月(yue)桂酸二丁(ding)基錫,凝膠型催化劑(ji),適(shi)用(yong)(yong)于聚醚型高密度結構泡沫(mo),還用(yong)(yong)于聚氨酯涂料(liao)、彈(dan)性體、膠黏劑(ji)、室溫固(gu)化硅橡膠等(deng);

NT CAT T-125有機(ji)錫(xi)類強凝膠催(cui)化(hua)(hua)劑,與其(qi)他(ta)的(de)二丁基錫(xi)催(cui)化(hua)(hua)劑相比,T-125催(cui)化(hua)(hua)劑對氨(an)(an)基甲酸酯反應(ying)具有更高的(de)催(cui)化(hua)(hua)活性(xing)和選(xuan)擇性(xing),而且(qie)改善(shan)了水解穩定性(xing),適用于(yu)硬質聚氨(an)(an)酯噴涂泡沫、模塑泡沫及(ji)CASE應(ying)用中(zhong)。

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