一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶制造技术

一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶，按重量份，由65

【技术实现步骤摘要】
一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶


[0001]本专利技术属于聚氨酯
，具体涉及一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶。

技术介绍

[0002]聚氨酯一般由聚醚/聚酯多元醇、异氰酸酯以及小分子多元醇等扩链剂等反应制备，当含胺基(或氨基)固化剂代替多元醇时，则形成聚脲结构。聚氨酯和聚脲具有优异的综合性能、多样产品形式和简单加工工艺等特点，已成为一种重要高分子粘合密封材料。当以低极性的聚丁二烯为主要树脂时，制备的聚丁二烯聚氨酯或聚脲则具有优异的耐水性和耐低温性能，可用作特种粘合剂和密封胶等。实际使用时，根据被粘合密封界面的极性和使用工况，可选择低极性的聚丁二烯聚氨酯或较强极性的聚醚/聚酯聚氨酯(或聚脲)应用。
[0003]常见的聚氨酯和聚脲用芳香族胺类固化剂有3，3
′‑
二氯
‑
4，4
′‑
二氨基苯基甲烷(MOCA)和3，5
‑
二甲硫基甲苯二胺(E
‑
300)等，上述芳香族固化剂因刚性苯环的存在，且部分芳香族二胺的分子结构对称，可赋予聚氨酯和聚脲优良的力学性能、模量、耐溶剂性、耐磨性和耐热性。但MOCA和E
‑
300等芳香族胺类固化剂的分子量较小，与异氰酸酯封端聚醚等预聚体的配比悬殊大，引起施工工艺不便；更主要的是因固化剂分子量小、强极性基团少，聚氨酯体系交联密度高，难以形成多相聚集态结构，难以同时粘合不同极性的材料。
[0004]现有技术中，有的聚氨酯同时采用聚丁二烯和聚醚等多种原料，以调控聚氨酯材料的极性和粘接性能，如CN110437420A公开了一种用于塑胶跑道防水层的改性聚氨酯胶水，包括聚醚多元醇100份、端羟基聚丁二烯10～20份、端羟基有机硅10～20份，多异氰酸酯57.2～66.7份、增塑剂53～62份、催化剂0.1～0.3份、流平剂0.3～0.5份等，通过少量端羟基聚丁二烯和有机硅等对聚醚进行改性，调整聚醚聚氨酯极性与水泥、沥青极性的差异，提高防水层与基层的粘结强度，提升聚氨酯胶水的耐老化性和耐水性等。但现有技术在遇到同时粘合密封不同极性界面，尤其是遇到需同时粘合极性材料和低极性材料时，粘合效果仍不好，例如遇到同时粘合极性钢材和低极性丁苯橡胶等情况。

技术实现思路

[0005]为解决同时粘合极性和低极性两类不同材料的技术难题，优化配比等施工工艺，本专利技术提供了一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶，按重量份，由65
‑
90份异氰酸酯封端的液体聚丁二烯树脂和10
‑
35份改性芳香胺固化剂组成，上述组分混合均匀后，在20
‑
80℃下固化1
‑
5天得到聚丁二烯聚氨酯脲，该材料同时对极性和低极性材料具有良好的粘合性能。
[0006]所述的异氰酸酯封端的聚丁二烯树脂，由端羟基液体聚丁二烯树脂与脂肪族二异氰酸酯按摩尔比1：2
‑
2.5在60
±
10℃下反应3
‑
5小时制得，其中端羟基液体聚丁二烯数均分子量为1200
‑
3000，羟值为1.6
‑
0.70mmol/g，使用前在110
±
10℃真空脱水2小时及以上。
[0007]所述的改性芳香胺固化剂为液体，由氨基苄胺、丙烯酸酯单体和丙烯腈按摩尔比2
∶1∶2反应得到。其中，氨基苄胺为2
‑
氨基苄胺、3
‑
氨基苄氨和4
‑
氨基苄氨的一种或两种及以上的混合物；丙烯酸酯单体为1，6己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、(八氢
‑
4，7
‑
亚甲基
‑
1H
‑
茚
‑
l，5
‑
亚基)双(亚甲基)二丙烯酸酯的一种或两种及以上的混合物。
[0008]所述的改性芳香胺固化剂的制备步骤如下：在氮气保护下，将2摩尔的氨基苄胺与1摩尔的丙烯酸酯单体混合，在室温下反应1
‑
2小时，然后继续在60
‑
80℃下加热反应1
‑
2小时；再在上述混合物中加入2摩尔丙烯腈，在60
‑
80℃下搅拌反应1
‑
2小时，得到改性芳香胺固化剂。
[0009]专利技术原理：
[0010](1)合成原理：利用氨基苄胺含有的苯胺和脂肪胺两种官能团的反应活性差别：脂肪胺的活泼氢可与双键进行加成反应，而苯胺活性低，不能参与双键加成反应，但与异氰酸酯的反应活性较高。因此，利用氨基苄胺中的脂肪胺官能团先与丙烯酸酯单体和丙烯腈进行加成扩链反应，引入酯键、腈基、叔胺等多种强极性基团，而保留苯胺官能团，由此得到一种改性芳香胺固化剂；然后利用该改性芳香胺中的苯胺官能团与二异氰酸酯封端的聚丁二烯树脂反应，最终制备出一种聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶。
[0011]改性芳香胺固化剂的结构示意及合成路线如下：
[0012][0013]改性芳香胺固化剂
[0014]改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶的结构示意及合成路线如下：
[0015][0016]一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶
[0017](2)粘合密封原理：含有酯键、腈基、叔胺等多种强极性基团的改性芳香胺与低极性的液体聚丁二烯树脂反应，制备出含不同极性聚集态的多相结构聚丁二烯聚氨酯脲，具有同时对不同极性材料的粘合密封作用。
[0018]本专利技术的有益效果：异氰酸封端的聚丁二烯为低极性链段，而改性芳香胺固化剂含有酯键、腈基、叔胺等多种强极性基团，二者本不相容，制备时利用异氰酸酯和改性芳香胺中的苯胺官能团之间的高反应活性以及叔胺自催化效果，使特定分子量的低极性聚丁二烯与强极性的改性芳香胺快速反应、强迫相容在一起，形成了具有显著的微米尺度相分离结构的聚集态。制备的聚丁二烯聚氨酯脲中的聚丁二烯链段为基体，有利于粘合低极性的界面；芳香胺链段为分散相，有利于粘合极性界面，由此同时实现了对低极性和极性材料的粘合密封，粘合性能优异。另外，改性芳香胺分子量比MOCA和E
‑
300等商用芳香胺固化剂分子量高1倍以上，避免了固化剂与异氰酸酯封端预聚体的配比悬殊，提高了施工工艺性。
具体实施方式
[0019]实施例1
[0020]一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶，按重量份，由80份异氰酸酯封端的液体聚丁二烯树脂和20份改性芳香胺固化剂组成，上述组分混合均匀后，在20℃下固化5天得到聚丁二烯聚氨酯脲。
[0021]所述的异氰酸酯封端的液体聚丁二烯树脂，由端羟基液体聚丁二烯树脂与异佛尔酮二异氰酸酯按摩尔比1∶2在60℃下反应5小时制备，其中端羟基液体聚丁二烯树脂的羟值为1.45mmol/g。
[0022]所述的改性芳香胺固化剂，由3
‑
氨基苄胺、1，6己二醇二丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性芳香胺固化的聚丁二烯聚氨酯脲粘合密封胶，按重量份，由65
‑
90份异氰酸酯封端的液体聚丁二烯树脂，其特征在于还有10
‑
35份改性芳香胺固化剂组成；其中所述的异氰酸酯封端的液体聚丁二烯树脂是由端羟基聚丁二烯橡胶与脂肪族二异氰酸酯按摩尔比1∶2.0
‑
2.5反应制备而得，所述的端羟基液体聚丁二烯数均分子量为1200
‑
3000，羟值为1.6
‑
0.7mmol/g；所述的改性芳香胺固化剂，是由氨基苄胺、丙烯酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：全一武，陶平，徐兆冉，王亮燕，高云，王春明，侯家瑞，朱永亮，
申请(专利权)人：南京利德东方橡塑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：