一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法技術

本發明專利技術屬于密封膠技術領域，具體涉及一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法。本發明專利技術汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，包括以下重量份數的組份：硅烷改性聚醚樹脂25～60、環保型增塑劑5～20、增量填料15～30、補強炭黑10～30、觸變劑0～1、紫外吸收劑0～1、光穩定劑0～1、抗氧劑0～2、除水劑0～4、吸附劑0.2～0.8固化促進劑0.1～4、粘接促進劑0.1～2和催化劑0～1。本發明專利技術解決了解決傳統硅烷改性聚醚密封膠的力學性能低的問題，改善了傳統風擋玻璃用聚氨酯密封膠的復雜的施工流程，實現無底涂粘接效果，改善了傳統風擋玻璃用聚氨酯密封膠高溫高濕條件下的氣泡問題，還改善了傳統風擋玻璃用聚氨酯密封膠的環保問題。

High strength silane modified polyether sealant for automobile and preparation method thereof

The invention belongs to the technical field of sealants, in particular to a high strength silane modified polyether sealant for automobiles and a preparation method thereof. The high strength silane modified polyether sealant for automobiles comprises the following components: silane modified polyether resin 25-60, environmentally friendly plasticizer 5-20, incremental filler 15-30, reinforcing carbon black 10-30, thixotropic agent 0-1, ultraviolet absorbent 0-1, light stabilizer 0-1, antioxidant 0-2, dehydrating agent 0-4, adsorption. 0.2 ~ 0.8 curing accelerator 0.1 ~ 4, adhesive promoter 0.1 ~ 2 and catalyst 0~1. The invention solves the problem of low mechanical properties of the traditional silane modified polyether sealant, improves the complex construction process of the polyurethane sealant used for traditional windshield glass, realizes the bonding effect without bottom coating, improves the bubble problem of the polyurethane sealant used for traditional windshield glass under high temperature and humidity conditions, and also improves the tradition. Environmental protection problems of polyurethane sealants for windscreens.

【技術實現步驟摘要】
一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法
本專利技術屬于密封膠
，具體涉及一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法。
技術介紹
隨著汽車制造工藝水平的提高、新材料新技術的采用，以及客戶對汽車經濟性、舒適性要求的提高，密封膠的新品種、新工藝在汽車上的應用越來越廣泛，并在防震、隔熱、防腐、防銹、防漏、降低噪音、減輕自重、提高汽車的舒適性以及安全性等方面有這特殊的作用。為了提高汽車的安全性，保障乘員的安全，防止在高速行進中急剎車或撞車時因車窗玻璃裝配不牢而使乘客受到傷害，采用車窗玻璃直接粘接工藝是的車窗玻璃與車身結合成為一個整體，大大加強了車體的剛性，玻璃與車身結合力增加，并提高了車窗的密封效果。目前用于車窗玻璃裝配的結構膠主要是聚氨酯類，具有優良的耐磨性、低溫柔軟性、較好的彈性且機械強度大、性能可調節范圍廣等特點，但同時聚氨酯類結構膠也存在生產工藝復雜、產品容易發泡黃變、無孔界面粘結差以及含有毒性NCO基團等缺點。因此，根據現代汽車行業舒適環保的發展要求來看，開發新一代環保高性能結構膠逐步替代聚氨酯膠是今后最主要的發展趨勢。改性硅烷結構膠是一類以硅烷封端聚醚為基礎的環保型密封膠，具有優異的環保性、耐候性、基材適用性、表面涂刷性以及工藝簡單等特點，在車窗玻璃直接粘接裝配上具有非常好的應用前景。相比PU結構粘接膠，在力學性能上改性硅烷類結構膠的表現欠佳。專利CN104694065B、CN105199653A以及CN107841277A均提出了高強度硅烷改性聚氨酯密封膠的制備技術，力學性能繼承聚氨酯密封膠的特點，但是其主體結構與本專利所提出的硅烷改性聚醚存在明顯結構差異；專利CN106987223A以及CN107022333A均提到高強度硅烷改性聚醚密封膠的制備技術，但該技術的力學性能在4MPa左右，與本專利技術所達到的力學性能相差甚遠。綜上所述，硅烷改性聚醚密封膠由于其結構特點，一直以來很難在力學性能上有所突破，本專利技術彌補了它在力學性能上的劣勢，并賦予它優異的基材粘接性能、環保性能以及優異的耐候性能。
技術實現思路
本專利技術主要針對
技術介紹
中的問題，提供一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠及其制備方法。本專利技術的技術方案為：一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是包括以下重量份數的組份：硅烷改性聚醚樹脂25～60、環保型增塑劑5～20、增量填料15～30、補強炭黑10～30、觸變劑0～1、紫外吸收劑0～1、光穩定劑0～1、抗氧劑0～2、除水劑0～4、吸附劑0.2～0.8固化促進劑0.1～4、粘接促進劑0.1～2和催化劑0～1。所述硅烷改性聚醚樹脂為二甲氧基硅烷封端聚醚樹脂；所述硅烷改性聚醚樹脂的黏度為：10～80Pa·s：所述吸附劑為納米活性炭以及復合材料，添加量為0.2～0.6％；所述的補強炭黑為高比表面積粉狀炭黑；所述增量填料與補強填料的質量比例為1～2∶1；所述固化促進劑為氨基硅烷偶聯劑；所述粘接促進劑為除氨基硅烷偶聯劑之外的功能性硅烷偶聯劑；作為本專利技術的一種優選實施方式，本專利技術所述的固化促進劑與粘接促進劑的質量比例為2～6∶1；本專利技術采用的硅烷改性聚醚樹脂為二甲氧基硅烷封端聚醚樹脂，與現有技術中具有極性氨基甲酸酯結構的聚氨酯以及硅烷改性聚氨酯樹脂不同，二甲氧基硅烷封端聚醚樹脂結構中主鏈為聚醚結構，極性相對較弱，硫化后的密封膠力學性能相對較低，目前市面上成熟的以硅烷改性聚醚為主體樹脂的高強度密封膠的強度一般為3～4MPa，主要應用于建筑外墻、內裝或者工業領域的密封以及非結構性粘接領域。然而，專利技術人通過眾多實驗嘗試發現，將黏度為10～80Pa·s的二甲氧基硅烷封端聚醚與、補強炭黑、增量填料搭配，并協同固化促進劑和粘接促進劑及其他組分，能夠制備得到具有高強度、高伸長率、高剪切強度、環保性好以及優異的無底涂粘接性能的單組分高性能硅烷改性聚醚密封膠。專利技術人研究發現，黏度為10～80Pa·s的二甲氧基硅烷封端聚醚與補強炭黑協同具有較優異的性能補強作用，但是難以制備拉伸強度大于或等于5.5MPa的單組分硅烷改性聚醚密封膠。這主要有兩個原因：(1)二甲氧基硅烷封端聚醚的結構因素；(2)高比表炭黑的分散不均。專利技術人通過多次試驗嘗試發現，通過協同特定組分及比例的固化促進劑與粘接促進劑，并采用本專利技術所提到的制備方法能夠有效解決這一技術瓶頸，改善炭黑的分散效果，較好的平衡本專利產品的拉伸強度與伸長率之間的關系。單獨使用固化促進劑或粘接促進劑中任何一種都難以取得上述技術效果。固化促進劑為氨基硅烷偶聯劑，可有效提高反應體系的pH值，從而促進密封膠的固化速率，改善密封膠的硫化趨勢傾向于高交聯度的體型硫化，從而提升密封膠的拉伸強度；粘接促進劑為除氨基硅烷偶聯劑之外的功能性硅烷偶聯劑，在實際應用過程中，發現粘接促進劑往往會減緩密封膠的固化速度，使密封膠的硫化趨勢傾向于高伸長率的線性硫化，從而提升密封膠的伸長率。當固化促進劑與粘接促進劑按上述使用比例復配時，通過固化促進劑與粘接促進劑的協同作用，有效平衡了所制備密封膠的拉伸強度與伸長率之間的關系，不僅保證密封膠具有非常合適的力學性能，而且保證本專利產品具有非常好的無底涂粘接效果。而且，專利技術人還發現，本專利技術采用的吸附劑能夠有效改善本專利產品的氣味。該吸附劑為一種以活性炭為主要成份的復合材料，可以將密封膠固化及應用過程產生的有機揮發物降解為水和C02，防止有機物揮發造成的環境污染以及人身健康問題。綜上，本專利技術通過選擇黏度為10～80Pa·s的二甲氧基硅烷封端聚醚樹脂與補強炭黑搭配，并協同固化促進劑、粘接促進劑和吸附劑及工藝方法，能夠制備得到具有高強度、高伸長率、高剪切強度、環保性好以及優異的無底涂粘接性能的單組分高性能硅烷改性聚醚密封膠。而且，本專利技術的單組分高性能硅烷改性聚醚密封膠還能避免聚氨酯密封膠的穩定性問題以及硅烷改性聚氨酯密封膠的耐候性能。作為本專利技術的一種優選實施方式，本專利技術所述的環保型增塑劑為聚丙二醇2000、聚丙二醇3000、環己烷1，2-二甲酸二異壬基酯中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；所述的補強炭黑為高比表面積粉狀炭黑，比表面積為100～160m2/g；所述的增量填料為活性納米碳酸鈣、氣相二氧化硅或活性碳酸鈣中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；作為本專利技術的一種優選實施方式，本專利技術所述的吸附劑為納米活性炭及其復合材料，由上海殊譽化工有限公司提供；作為本專利技術的一種優選實施方式，本專利技術所述的觸變劑為聚酰胺蠟和氣相二氧化硅中的一種或或者一種以上的任意比例的混合物；所述的紫外吸收劑為2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2′-羥基-5′-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2′-羥基-3′，5′-二戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；所述的光穩定劑為聚(1-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)丁二酸酯、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是包括以下重量份數的組份：硅烷改性聚醚樹脂25～60、環保型增塑劑5～20、增量填料15～30、補強炭黑10～30、觸變劑0～1、紫外吸收劑0～1、光穩定劑0～1、抗氧劑0～1、除水劑0～4、吸附劑0.2～0.8、固化促進劑0.1～4、粘接促進劑0.1～2和催化劑0～1。

【技術特征摘要】
1.一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是包括以下重量份數的組份：硅烷改性聚醚樹脂25～60、環保型增塑劑5～20、增量填料15～30、補強炭黑10～30、觸變劑0～1、紫外吸收劑0～1、光穩定劑0～1、抗氧劑0～1、除水劑0～4、吸附劑0.2～0.8、固化促進劑0.1～4、粘接促進劑0.1～2和催化劑0～1。2.根據權利要求1所述的一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是所所述硅烷改性聚醚樹脂為二甲氧基硅烷封端聚醚樹脂；所述硅烷改性聚醚樹脂的黏度為：10～80Pa·s。3.根據權利要求1所述的一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是所述的環保型增塑劑為聚丙二醇2000、聚丙二醇3000、環己烷1，2-二甲酸二異壬基酯中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；所述的增量填料為活性納米碳酸鈣、氣相二氧化硅或活性碳酸鈣中的一種或兩種任意比例的混合物；所述的補強炭黑為高比表面積粉狀炭黑，比表面積為100～160m2/g。4.根據權利要求1所述的一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是所述的增量填料與補強填料的質量比例為1～2∶1。5.根據權利要求1所述的一種汽車用高強度硅烷改性聚醚密封膠，其特征是所述的觸變劑為聚酰胺蠟和氣相二氧化硅中的一種或兩種任意比例的混合物；所述的紫外吸收劑為2-(2′-羥基-3′-叔丁基-5′-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-叔辛基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’，5’-二戊基苯基)苯并三唑、2-(2’-羥基-3’，5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑、2-(2’-羥基-5’-甲基苯基)苯并三氮唑中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；所述的光穩定劑為聚(1-羥乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羥基哌啶)丁二酸酯、雙(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)葵二酸酯、聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基)氨基]]-1，3，5-三嗪-2，4-[(2，2，6，6，-四甲基-哌啶基)亞氨基]-1，6-己二撐[(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}中的一種或者一種以上的任意比例的混合物；所述的抗氧劑為三乙二醇醚...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊海兵，李義博，石正金，
申請(專利權)人：廣州集泰化工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44