羟基粘接助剂及其制备方法和密封胶技术

本发明专利技术提供了一种羟基粘接助剂及其制备方法。该粘接助剂主要先由HDI缩二脲依次与单氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂聚合，再与三羟甲基丙烷和小分子二元醇反应制得的具有1～4个羟基、氨基甲酸酯基、脲基及硅氧碳键的大分子。本发明专利技术还提供了一种使用上述羟基粘接助剂的聚氨酯密封胶，所述羟基粘接助剂既参与聚氨酯的扩链反应中，且其中的多羟基分子能起到交联作用，提高了密封胶的本体强度；又因粘接助剂中含有大量的氨基甲酸酯基、硅氧烷结构及大量的脲基从而提高了聚氨酯密封胶对的粘结强度以及低温初粘性能，缩短低温环境中的施工周期，甚至提高施工品质。上述聚氨酯密封胶，在保证其粘接性能的前提下，各组份粘度比较小，可施工性好。可施工性好。

【技术实现步骤摘要】
羟基粘接助剂及其制备方法和密封胶


[0001]本专利技术涉及粘接助剂
，具体涉及一种羟基粘接助剂及其制备方法和密封胶。

技术介绍

[0002]现有的胶黏剂中除了粘料外，还包括用于增强粘料粘接强度等性能的粘接助剂。如，中国专利申请CN113896852A公开了一种泡沫塑料用粘接助剂、制备方法及应用，该粘接助剂由小分子三元醇改性的异氰酸酯与硅烷偶联剂反应制得；该粘接助剂直接添加在粘料组份中，在施工过程中再与固化组份混合，使泡沫塑料的粘接性能更加稳定。
[0003]双组份原料体系胶黏剂由于具有一定优势的力学性能或者使用性能在生产中经常被用的，在使用时，需将双组份原料按比例混合以实现其粘接功能，比如，聚氨酯密封胶。双组份的胶黏剂在使用时通常需要使用胶枪将两者组份同时挤出并混合。若组份的粘度比较大，使用者需要施加较大的力才能将组份挤出，尤其是在冬季或较低温度环境下施工时，增加使用者的施工难度；而且，组份粘度比较大，不利于双组份均匀混合。
[0004]另外，胶黏剂在施工过程中，其固化速度与环境温度有较大关系，在冬季或较低温度环境下施工过程中，聚氨酯体系的胶黏剂往往会出现初粘性能较差、初期粘接强度较低的情况，尤其是使用聚氨酯密封胶粘接建筑用玻璃时更为明显，会造成施工周期长，甚至出现施工质量不高的情况。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术有必要提供一种羟基粘接助剂及其制备方法和密封胶。
[0006]具体地，本专利技术提供的技术方案为：一种羟基粘接助剂，主要是先由HDI缩二脲依次与单氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂聚合，再与三羟甲基丙烷和小分子二元醇反应制得的具有1～4个羟基、氨基甲酸酯基、脲基及硅氧碳键的大分子粘接助剂，其中，按摩尔份计：HDI缩二脲100份、所述双氨基硅烷偶联剂20～50份、所述单氨基硅烷偶联剂100～200份、所述小分子二元醇20～150份、所述小分子三元醇20～150份。
[0007]其中，本文中的“HDI缩二脲”是指1,6
‑
己二异氰酸酯缩二脲。本文中的“小分子二元醇”是指分子量在155以下的二元醇，“小分子三元醇”是指分子量在150以下的三元醇。
[0008]基于上述，n(HDI缩二脲)
×
3＝n(双氨基硅烷偶联剂)
×
2+n(单氨基硅烷偶联剂)+n(小分子二元醇)+n(小分子三元醇)，其中，n(HDI缩二脲)、n(双氨基硅烷偶联剂)、n(单氨基硅烷偶联剂)、n(小分子三元醇)及n(小分子二元醇)分别为表示对应原料的摩尔份数；因1个HDI缩二脲分子含有3个异氰酸酯基，如此限定五者的用量，使得HDI缩二脲中的异氰酸酯基完全反应被封端，且制备的产物中不含有异氰酸酯基。
[0009]基于上述，所述双氨基硅烷偶联剂为N
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷或N
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。
[0010]基于上述，所述单氨基硅烷偶联剂为双(3
‑
三甲氧基硅基丙基)胺、3
‑
氨丙基三甲
氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或3
‑
(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷；优选为双(3
‑
三甲氧基硅基丙基)胺。
[0011]基于上述，所述小分子二元醇为乙二醇、1,3
‑
丙二醇、一缩二乙二醇或二缩三乙二醇。
[0012]基于上述，所述小分子三元醇为三羟甲基丙烷或丙三醇。
[0013]本专利技术提供一种上述羟基粘接助剂的制备方法，包括：
[0014]在惰性气体条件下，先将HDI缩二脲与第一溶剂均匀混合形成第一混合物，再在20℃～25℃的搅拌条件下将所述单氨基硅烷偶联剂逐渐滴加到所述第一混合物中直至滴加完毕，然后继续反应30～60min，之后滴加所述双氨基硅烷偶联剂，滴加完继续反应30～60min，随后升温至50℃～70℃继续反应30～60min，制备第一预聚体；
[0015]先将所述小分子二元醇、小分子三元醇以及第二溶剂均匀混合制成第二混合物，再在65℃～75℃、80～120r/min的转速及惰性气体保护条件下，将所述第一预聚体加到所述第二混合物中直至反应完毕并继续反应60～120min，制得所述羟基粘接助剂。
[0016]所述羟基粘接助剂的固含量为34％～36％；其在制备过程中，经计算配方中固含量，若固含量在34％以下，抽真空去溶剂，调节至34％～36％；若固含量在36％以上，添加第二溶剂调节固含量至34％～36％即可。
[0017]基于上述制备方法，它还包括将所述第一预聚体加到所述第二混合物中直至反应完毕并继续反应60～120min之后，再加入第一催化剂反应60～90min，并调节固含量至34％～36％，制得所述羟基粘接助剂，其中，所述第一催化剂的加入量为HDI缩二脲、单氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂、小分子三元醇和小分子二元醇加入总质量的0.01％～0.06％，所述第一催化剂为二月桂酸二丁基锡或二氯二丁基锡。
[0018]基于上述，HDI缩二脲、所述双氨基硅烷偶联剂和所述单氨基硅烷偶联剂的总质量与所述第一溶剂的比例为(50～100):100。
[0019]基于上述，所述小分子二元醇和小分子三元醇的总质量与所述第二溶剂的质量比为(20～50):100。
[0020]所述第一溶剂及第二溶剂分别为乙酸丁酯、丁酮、甲苯或二甲苯。
[0021]本专利技术还提供一种聚氨酯密封胶，其原料包括上述羟基粘接助剂。优选地，所述聚氨酯密封胶为低密度聚氨酯密封胶。
[0022]具体地，所述聚氨酯密封胶的聚醚组份的原料包括上述羟基粘接助剂。即，所述聚氨酯密封胶为双组份原料密封胶，所述聚醚组份主要起到固化作用，也可以称为固化组份。
[0023]其中，所述聚氨酯密封胶包括以下质量份的原料：
[0024]A组份：PAPI(多亚甲基多苯基异氰酸酯)
[0025]B组份，即聚醚组份包括：聚醚多元醇100份、上述羟基粘接助剂0.5～5份、玻璃微珠5～30份、气相二氧化硅2～5份、第二催化剂0.05～0.2份，且所述聚醚多元醇由小分子聚醚多元醇3～9份和聚醚多元醇330N91～97份组成，且B组份主要由以下方法获得：将所述聚醚多元醇添加到脱水釜中，并在低于
‑
0.095MPa、80℃～100℃条件下脱水2～3h，之后降温至30℃～40℃并将所述羟基粘接助剂加入其中继续真空条件下搅拌0.5～1h，脱出其中的溶剂；将脱水处理后的玻璃微珠、气相二氧化硅、第二催化剂加入其中，搅拌10～20min即可。
[0026]其中，所述小分子聚醚多元醇为YD303、YD304和YD305中的一种或多种的组合，所述第二催化剂为二月桂酸二丁基锡或二氯二丁基锡。玻璃微珠为真密度0.15g/cm3～0.70g/cm3，粒径D90在15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基粘接助剂，其特征在于：主要是先由HDI缩二脲依次与单氨基硅烷偶联剂、双氨基硅烷偶联剂聚合，再与三羟甲基丙烷和小分子二元醇反应制得的具有1～4个羟基、氨基甲酸酯基、脲基及硅氧碳键的大分子粘接助剂，其中，按摩尔份计：HDI缩二脲100份、所述双氨基硅烷偶联剂20～50份、所述单氨基硅烷偶联剂100～200份、所述小分子二元醇20～150份、所述小分子三元醇20～150份。2. 根据权利要求1所述的羟基粘接助剂，其特征在于：HDI缩二脲、所述双氨基硅烷偶联剂、所述单氨基硅烷偶联剂、所述小分子二元醇及小分子三元醇的物质的量分别用n（HDI缩二脲）、n（双氨基硅烷偶联剂）、n（单氨基硅烷偶联剂）、n（小分子二元醇）及n（小分子三元醇）表示，且n（HDI缩二脲）
×
3 = n（双氨基硅烷偶联剂）
×
2 + n（单氨基硅烷偶联剂） + n（小分子二元醇）+ n（小分子三元醇）。3.根据权利要求1或2所述的羟基粘接助剂，其特征在于：所述单氨基硅烷偶联剂为双（3
‑
三甲氧基硅基丙基）胺、3
‑
氨丙基三甲氧基硅烷、3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷或3
‑
(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷。4.根据权利要求1或2所述的羟基粘接助剂，其特征在于：所述双氨基硅烷偶联剂为N
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基三甲氧基硅烷或N
‑
氨乙基
‑
γ
‑
氨丙基三乙氧基硅烷。5.根据权利要求1或2所述的羟基粘接助剂，其特征在于：所述小分子二元醇为乙二醇、1,3
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡耀武，张勇，马玉民，李瑶，王建斌，程忠平，陆瑜翀，曾荣平，孙小康，杜帅朋，王珂，蔡建武，陶新良，范若彬，洪聪哲，刘亚杰，
申请(专利权)人：郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：