1 前言
聚氨酯密封胶为世界上三大弹性密封胶之一 ,主要用于建筑工程和车辆制造部门。在建材、住宅用材方面用于装配层压板、铝窗框隔粘结、浴缸的装配等 ,具有高冲击强度和高剥离强度、隔热性、密封性和耐热性 (通常达 80℃ ),因其综合性能优异 ,能满足现代建筑和汽车制造的使用要求。聚氨酯最早由德国科学家用 4,4′,4″———三苯基甲烷三异氰酸酯在第二次世界大战期间成功地将丁苯橡胶与金属胶接在一起 ,开创了聚氨酯胶。 1 950年 ,西德拜丹公司又在此基础上逐渐开发出系列溶剂型聚氨酯胶 ,美国开发出用蓖麻油和聚醚多元醇为基础的溶剂型胶粘剂 ,到 80年代已是聚氨酯水乳胶大量应用的时期。在 1 990～ 1 995年 ,美国年需求增长
率为 8%～ 1 0 %,西欧为 1 0 %～ 1 2 %。 1 990年美国的产量已达近 3万ｔ,在建筑业主要用于建筑人造板及地基、墙板屋顶、地板、地下涵洞顶的密封和门窗、墙缝孔的填隙密封及隔热层、隔音层密封等。美国主要有十大生产厂 ,即ＡｓｈｌａｎｄＡｉｌＩｎｃ .ＡｓｈｌａｎｄｃｈｅｍＣｏ .Ｄｉｖｉｓｉｏｎ ,Ｃｉｂａ-Ｇｅｉｇｙｃｏｒ.ＰｌａｓｔｉｃｓａｎｄＡｄ ｄｃｔｗｅｓＤｉｖ等。
我国聚氨酯胶目前产量不足 2 . 0万ｔ,预计到2 0 0 0年需求量可达到 3 . 3万ｔ。我国合成胶粘剂、密封胶已成为化工部的重点开发项目 ,对化学建材的发展起着举足轻重的作用。近年来 ,由于市场需求带来的巨额利润 ,各地争上胶合板生产项目 ,1 995年胶合板产量 760万ｍ3 ,年均增长 50 %,市场需求近 90 0万ｍ3 ,胶合板用于我国商品房市场及安居工程装饰装修 ,家具市场消费增长势头强劲已显示出巨大潜力 ,因此聚氨酯密封胶需求呈快速发展之势。反应性单组分胶粘剂体系原则上可用封闭的聚异氰酸酯制取。但这类体系 (如带有羟基官能团的反应物 )不能满足工业上的需求。结构型胶粘剂必须有足够长的使用期 ,在加热条件下数分种内能迅速固化。开发单组分快固化聚氨酯密封胶由于在使用性能上占有领先地位 ,已渐有替代脲醛树脂、酚醛树脂
的应用趋势 ,是聚氨酯的重要发展方向。
2 实验
将 1 77ｇ干燥的聚丙二醇 (分子量 2 0 0 0 )、0 . 9ｇ三羟甲基丙烷和 0 .1ｍｌ的二丁基锡二月桂酸酯加入甲撑二苯二异氰酸酯内 ,于 80℃下通入氮气 ,使混合物于 80℃下反应 2ｈ ,制成异氰酸酯封闭的预聚体 ,异氰酸脂含量 3 .7%。将此预聚体加入其它助剂、填料等配成单组分室温交联密封胶。通过变换主要组分来
调变密封胶的物理和机械性能。
3 结果与讨论
3 .1 填料的选择
常用的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉等。填料的选择 ,应考虑它对胶料稳定性的影响和粒度的大小 ,其粒度应小于 3 2 0目 ,其加入作用主要能提高耐候性 ,增加内聚强度 ,调节下垂度 ,能改善胶的施工性能和力学性能 ,减少收缩率和大大降低生产成本。加入量为 3 0 %～ 45%。
3 .2 辅助粘合剂
添加一定量的辅助粘合剂是降低密封胶成本的有效途径。膨润土货源充足 ,价格便宜 ,具有一定的粘合性能 ,为一种理想的辅助粘合剂。当它与乳液干燥后的皮膜交叉重叠 ,形成网状结构 ,能大大提高粘结性能 ,一般加量为 1 %～ 2 %。
3 .3 增塑剂
大多数酯类增塑剂都与预聚体具有很好的相容性 ,并且也可作为溶剂 ,通常使用ＤＯＰ(邻苯二甲酸二丁酯 ),使胶料具有良好的低温挠曲性 ,改善操作性能 ,降低硬度和生产成本。增塑剂的用量可通过试验来确定。由于增塑剂能提高弹性及延伸率 ,但用量过大 ,会降低涂膜的抗张强度、硬度及耐腐性 ,一般加量为 :预聚体∶ＤＯＰ =8∶2 ,加入ＤＯＰ的作用还能使聚合物颗粒软化 ,增加胶的流动性等。
3 .4 触交剂
触交剂是酰胺化氢化蓖麻油 92 0胶或硼砂与羟乙基组分、气相二氧化硅、高比表面炭黑等。本工艺采用酰胺化氢化蓖麻油 ,其重量配比为 1∶2 0～ 3 0。
4 结语
单组分快固化聚氨酯胶不易氧化和水解 ,具有优良的结构稳定性、粘接性、耐磨性及卓越的耐低温性。由于分子链中具有高极性基团 ,与被粘物间形成氢键 ,加之异氰酸酯的独特活性 ,使其具有大的潜在市场 ,可以大力进行开发。
汪多仁(吉化公司石井沟联合化工厂 吉林 1 3 2 1 0 5)
|
