聚氨酯密封胶(简称PU)是当今世界上正在使用的三大类弹性密封胶(聚硫、聚氨酯、硅酮)之一。由于其结构特点,如含有-NCO,-OH和脲基等极性基团,柔性链段和刚性链段嵌段共聚,使其对很多材料都具有良好的粘接力,且聚氨酯密封胶具有耐磨、耐寒、耐油、弹性好、耐震动等优点[11]。

1。3。1 聚氨酯密封胶的分类

随着近年密封胶研究的深入,许多新型聚氨酯密封胶得以开发及应用,主要类型有:端硅烷基聚氨酯密封胶、单组分聚氨酯密封胶、双组分聚氨酯密封胶,以及无机纳米粒子改性聚氨酯密封胶等[12]。

(1)单组分聚氨酯密封胶

与目前用量较大的双组分聚氨酯密封胶相比,单组分湿固化型聚氨酯密封胶无需现场计量和调配,使用方便,将是聚氨酯密封胶的发展方向。单组分聚氨酯的湿固化机理是以异氰酸酯基与水的反应为基础,利用于空气中微量的水蒸气反应而固化,与基材表面的活性基团反应起到粘接作用[12]。

(2)双组分聚氨酯密封胶

双组分聚氨酯分为A组分和B组分。A组分为预聚体组分,有聚醚多元醇或者聚酯多元醇与多异氰酸酯反应生成的预聚体;B组分为固化组分,包含固化剂,填料,增塑剂等助剂。两组分按比例混合,以-OH和-NCO进行交联固化。

双组分聚氨酯胶粘剂是一种用途非常广泛的粘接材料。由于其分子链中含有氨基甲酸酯基和异氰酸酯基,而这2种基团又具有极性和化学活性强的特点,且分子间能形成氢键,因此对很多材料如皮革、泡沫、玻璃、金属等有良好的化学粘接力。双组分聚氨酯胶粘剂通常具有性能可调、粘合强度大、对被粘结面预处理要求宽松、粘接范围广等特点[13]。

奚强等采用半预聚体发合成了双组份聚氨酯密封胶,研究了R[ n( NCO) / n( OH) ]、催化剂、NCO 含量、增塑剂对产品性能的影响。结果表明:使用MDI液化催化剂可大大改善固化剂的贮存稳定性和胶的透明性;R指在0。95-1。1之间时胶的硬度适中[14]。

1。3。2 聚氨酯密封胶的制备方法

(1)预聚体法

预聚体法是先将聚醚或聚酯与过量的多异氰酸酯反应制成端异氰酸酯预聚物,然后再将预聚物与其它助剂混合反应固化制成弹性灌封材料。在制备时先合成含有端-NCO 基团的预聚物,经过中和后,在较低的温度下向预聚物中加入溶有扩链剂的去离子水。边扩链边分散制备聚氨酯材料[15]。

刘锦春等介绍了无溶剂聚氨酯弹性体用预聚体法合成,即以聚醚多元醇、3,3′-二氯-4,4′-二氨基二苯基甲烷,甲苯二异氰酸酯、扩链剂等为原料合成无溶剂聚氨酯弹性体防水涂料。并且讨论了原料种类、游离-NCO 的质量分数、扩链剂组分中聚醚多元醇的配比、催化剂用量、填料用量以及其他助剂的用量对涂膜力学性能的影响[15]。

(2)一步法

一步法是把多羟基聚醚或聚酯、多异氰酸酯、扩链剂、催化剂等助剂直接混合反应固化制成聚氨酯弹性灌封材料。一步法工艺简单,配方调整容易,固化快,制备灌封胶粘度小,流平性好,成型操作简单,但反应有时不易控制。论文网

陈晓康等采用一步法制备的丁羟聚氨酯通信电缆灌封胶具有优良的力学性能和电性能。并具有良好的耐水和耐热老化性能,力学强度优于预聚体法,在伸长率方面略差,但在电性能方面明显优于预聚体法[16]。

(3)半预聚体法

半预聚体法是相对于预聚体法和一步法而言的,是指在预聚物合成时的-NCO/-OH 的物质的量比远大于2,得到的是端异氰酸酯和异氰酸酯的混合物,游离的异氰酸酯相当于溶剂,降低了组分的黏度,有利于计量和混合;游离异氰酸酯的量比一步法低得多,因此可以克服一步法的湿气敏感性,力学强度较好,涂装时的气味小,对环境的污染也小。因此常常采用半预聚体作为端异氰酸酯组分,和适当的活泼氢组分配合使用就可以合成性能不同的聚氨酯产品,尤其是在反应注射成型(RIM)技术和喷涂技术上的应用是非常有价值的[15]。

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