聚氨酯密封膠的生產及運用

聚氨酯密封膠有加熱硫化型、熱熔型和室溫硫化型三種，是一種現在應用非常廣泛的密封膠，主要是用來粘接、密封，主要是用于建筑物、汽車制造等方面。聚氨酯密封膠有很多的優點，同時也具有一定的缺點，下面小編主要針對聚氨酯密封膠的優缺點以及在建筑上的運用做一個詳細的講解。

聚氨酯密封膠的原料

聚氨酯密封膠所用的原材料的種類和質量將影響密封膠的質量和性能,常用的原料有以下幾種。

低聚物多元醇

低聚物多元醇在密封膠中提供材料的彈性、柔韌性和耐低溫性能。聚氨酯密封膠常用的低聚物多元醇有聚酯、聚醚兩種。聚酯多元醇型密封膠的粘接強度高,初粘力大,力學性能好。但粘度高,工藝性能差,耐水解性也差。考慮到建筑中使用的聚氨酯密封膠要受到氣候等使用條件的影響,一般要選擇耐水解性能較好的聚醚多元醇,而且聚醚預聚物粘度低,工藝性能好,密封膠的彈性和耐低溫性能好,價格低,所以得到廣泛應用,其缺點是粘接強度比聚酯型的低。所用的聚醚多元醇多為聚氧化丙烯二醇和三醇混合使用,通過調節二者的比例來調節密封膠的物理機械性能如彈性、強度、伸長率等。

異氰酸酯

聚氨酯密封膠中所用的多異氰酸酯一般為TDI、MDI、PAPI和改性MDI,對有防止變色要求的可以選用脂肪族或脂環族多異氰酸酯,但這一類多異氰酸酯較貴,反應活性低,實際應用不多。TDI常溫下為液體,加料溫度低,反應容易控制,用它制得的預聚體比較穩定,但是蒸氣壓大,對皮膚、呼吸道的刺激較大,因此,目前的TDI型預聚物的游離-NCO含量多較低,以達到安全、環保、衛生要求。MDI反應活性大,速度快,而且相同游離-NCO含量的情況下,預聚體的粘度高,穩定性差;而且MDI本身的穩定性就差,容易生成二聚體或三聚體,加料之前需要對其進行精制,增加了工藝步驟,但由其制得的密封膠的強度較高。

固化劑

對于雙組分聚氨酯密封膠來說,乙組分中除了有聚醚多元醇以外,還要有低分子多元醇或多元胺類擴鏈劑。常用的多元醇有三羥甲基丙烷(TMP),1,4—丁二醇(1,4-BD),多元胺有MO2CA或液體MOCA。與多元醇相比,使用多元胺類擴鏈劑時固化時間較短,得到的密封膠硬度、強度、耐熱性均有所提高。

催化劑

為提高固化效率或提高密封膠的性能,在固化劑組分中可以添加催化劑。常用的催化劑為辛酸鉛、醋酸苯汞、丙酸苯汞、二月桂酸二丁基錫及叔胺類的三乙烯二胺等。其中辛酸鉛催化劑具有特殊的功能:可以使預聚體與固化劑組分混合開始時的粘度增加,但并不影響操作時間,尤其是組分中有比重較大或顆粒較大的填料時,其作用更為明顯。如果密封膠在垂直面上施工,這種作用更有使用價值:可以防止密封劑在施工面上流淌,也可以防止填料從預聚體中沉淀出來,影響密封膠的性能;另外,辛酸鉛對濕氣不敏感,因此,密封膠中不容易產生氣泡。一般生產中為防止霉變,采用辛酸鉛和醋酸苯汞并用的方法。

觸變劑

密封材料在垂直面施工時,要求密封材料不流淌,不污染其他部位,因此,必須在配方中加入觸變劑。常用的觸變劑有二氧化硅(白炭黑)、炭黑、有機皂土、氫化蓖麻油等。在使用白炭黑作觸變劑時應注意:白炭黑表面有吸水基團,使用時要干燥處理;其次,白炭黑質輕,需要用特殊的設備進行分散。Kevlor紙漿是一種纖維狀填料,有特殊的增強性質、優異的耐熱、耐化學介質性,可以取代有致癌作用的石棉。實驗表明,在價格相同的條件下,加入1.5%Kevlor的密封劑的觸變性優于加入4.9%白炭黑的觸變性。一般加入白炭黑后,材料的性能會有某種程度的下降,所以應控制其加入量,而加入一種觸變添加劑如二甲基亞砜、二乙基亞砜或酰胺類化合物,使白炭黑能在用量減少的情況下起到觸變劑的作用。

填料

為了降低成本,常在聚氨酯密封膠中加入一定量的填料,常用的填料有滑石粉、碳酸鈣、鈦白粉、白土、陶土、炭黑等。最常用的是輕質碳酸鈣,用量一般在30～70份之間。炭黑也是一種常用填料,兼具著色、抗紫外線、增強、觸變作用。

其他

單組分濕固化聚氨酯密封膠中用的其他原料還有為調節粘度而加入的稀釋劑、增稠劑、消泡劑、穩定劑和顏料等。

聚氨酯密封膠的生產

雙組分密封膠

雙組密封膠是由甲乙兩個組分組成的。其中甲組分主要是多元醇與多異氰酸酯的加成反應物,稱之為預聚體;乙組分是由多元醇、固化劑、催化劑、各種添加劑組成的,稱之為固化劑。甲組分生產時,先將多元醇組分在反應釜中于100～120℃真空脫水脫氣,然后降溫至50～80℃,加入計量的多異氰酸酯,80℃保溫反應1～2h,真空脫氣泡,得預聚體組分,密閉保存備用。乙組分生產時,即將固化劑組分所含的各種原料在反應釜中于100～120℃真空脫水脫氣,密閉保存備用,得乙組分。使用時,將兩組分按照適當的NH2(OH)/NCO摩爾比攪拌均勻即可施工。

單組分濕固化密封膠

單組分濕固化聚氨酯密封膠只有一個組分即預聚體組分,其生產方法如下:將多元醇、填料、觸變劑、其他添加劑等原料在反應釜中于100～120℃真空脫水脫氣,然后降溫至50～80℃,加入計量的多異氰酸酯,80℃保溫反應1～2h,加入適量的催化劑,真空脫氣泡,得預聚體組分,密閉保存備用。使用時,只需將密封膠涂到所需部位即可。