聚氨酯粘合剂和密封胶的仲胺基硅烷交联剂
产品说明
Silquest® A-Link 15 硅烷作为异氰酸酯功能预聚体的封端剂和交联剂已投入使用。与以前的仲胺基硅烷封端剂相比,该产品能带来更好的热稳定性和紫外稳定性。Silquest A-Link 15 硅烷还可用作有机硅、杂化型、聚氨酯和环氧粘合剂及密封胶的粘接促进剂。
硅烷化聚氨酯的性能和典型优点
仲胺基官能团
* 与-NCO、-COOH、环氧功能材料的反应可控,提供湿气硫化的硅烷交联机理
* 仲胺基官能团能避免出现在使用伯胺基硅烷作为预聚体封端剂/交联剂时粘度不稳定的现象 * 烷胺基硅烷比芳胺基硅烷更能改善热稳定性
三甲氧基硅烷官能团
* 在配方条件或大气湿度下快速水解
* 为玻璃、金属和其它无机材料提供良好的湿粘接性能
* 形成的化学键具有优异的热稳定性、化学稳定性和紫外光稳定性
* 硅烷功能体系(有机硅,杂化物,SPUR 预聚体技术改性的聚氨酯)中的胺催化交联剂和粘接促进剂
典型物理性能
物理性能 | 数值 |
分子量 | 222 |
外观 | 浅黄色 |
比重 (25/25℃) | 1.05 |
应用
经 SPUR 预聚体技术制备的,不含- NCO 的,可湿气交联的聚氨酯预聚体
Silquest A-Link 15 硅烷能经济有效地构成高性能的、可湿气硫化的硅烷化预聚体。该硅烷化预聚体可与填料、增塑剂和其它添加剂配制形成在室温下可湿气硫化的产品,例如用于运输,挡风玻璃,普通工业和建筑的单组分密封胶或热熔粘合剂。性能可以通过改变预聚体骨架的分子量、多元醇的官能度和化学性能以及密封胶配方来改变。
使用有机硅的 Silquest A-Link 15 硅烷比使用其他胺基硅烷交联技术具有更多的优点,包括:
* 提高颜色的热稳定性
与胺基封端技术相比,以 Silquest A-Link 15 硅烷化的预聚体具有更好的颜色稳定性。
* 提高紫外稳定性
Silquest A-Link 15 处理的 SPUR 预聚体制备的密封胶具有出色的紫外稳定性。与标准聚氨酯预聚体技术相比,Silquest 硅烷封端的预聚体具有更好的紫外稳定性。该体系不含异氰酸酯,能与更广泛的紫外稳定剂配合使用,因此能使产品的紫外稳定性得到显著提高。具有封端结构的 Silquest A-Link 15 能进一步提高紫外稳定性,提供比其他仲胺基硅烷更好的紫外稳定性。
MDI 和 SPUR 预聚体制备的密封胶在快速耐候老化试验机 QUV A 条件下可超过 8,500 小时。Silquest A-Link 15 能进一步提高紫外稳定性(见第四页,表 3)
* 提高经济效益
Silquest A-Link 15 能经济有效地发挥 SPUR 预聚体技术的优点。与以前的技术相比,较低的当量分子量可带来较低的使用量。
* 降低加工成本
与其他仲胺基硅烷相比,Silquest A-Link 15 硅烷具有更快的 NCO 封端速度。
SPUR 预聚体技术的特点和典型优点
硅烷化聚氨酯
含-NCO 的预聚体用 Silquest A-Link 15 硅烷封端后,所得到的硅烷化树脂可通过端基(烷氧基硅烷)的水解和缩聚反应在室温下进行湿气硫化。形成的硅氧骨架对热、溶剂和紫外辐射具有稳定性。用硅烷化预聚体制备的密封胶在配方上有更大的自由度,并具有多种性能和优点:
* 与玻璃、铝材和其他金属具有良好的粘接性能,并且无需底漆
* 当在硅烷化树脂中加入诸如 Silquest A-1110 的胺基硅烷作为粘接促进剂时,能与塑料形成不同寻常的优良粘接,例如 PVC、聚苯乙烯、尼龙、ABS 和丙烯酸树脂
* 快速、无气泡的硫化过程
* 良好的耐久性能和接点位移能力
* 优良的拉伸强度和弹性
* 可灵活制备低模量 / 高伸长率或高模量 / 低伸长率的产品
* 牢固的 Si-O-Si 交联键
* 良好的耐溶剂性能
* 直接刷涂性能
* 不含异氰酸酯的聚胺酯材料
* 优良的紫外稳定性,并且不会牺牲硫化速度
该技术适合用于要求能对多种基材形成强粘接力的应用,如各种挡风玻璃、运输和工业密封胶。
GE 有机硅的 SPUR 预聚体技术为基础的有机硅密封胶,具有可自由使用胺基硅烷如 Silquest A-1110,Silquest A-1170 作为粘接促进剂的优点,能显著提高最终体系对塑料的湿粘接强度。
SPUR 预聚体密封胶的制备
硅烷交联的粘合剂或密封胶的制备有三个步骤:
* 制备含异氰酸酯官能团的预聚体
* 预聚体用硅烷封端
* 粘合剂和密封胶的配制
制备异氰酸酯封端的预聚体
将二异氰酸酯和二醇在催化剂作用下反应,用现行方法制得聚胺酯预聚体。这里讨论的示范配方
MDI,聚丙二醇(分子量 4000,NCO/OH=1.4),二月桂酸二丁基锡催化剂。预聚体的制备可采用多种异氰酸酯和多元醇。反应在 65-70℃下进行,直到所有的-OH 基团都参加反应。该反应大概需要三小时。
异氰酸酯预聚体的硅烷化
加入 Silquest A-Link 15 硅烷,直到所有异氰酸酯基团反应完全。建议反应温度在 65-70℃。没有放热现象,无需加入额外的催化剂。建议 Silquest A-Link 15 过量 5%以保证完全封端。这样可得到不含异氰酸酯的预聚体,当暴露在湿气中时即可硫化。
单组分硅烷化聚氨酯密封胶的配制
硅烷化的聚胺酯可和增塑剂、填料和其它添加剂制成单组分、室温、湿气硫化的密封胶。最终配方在 80℃下混合 60 分钟。建议反应釜的温度在加入硅烷粘接促进剂(Silquest A-1110),脱水剂(Silquest A-171)和硫化催化剂(Fomrez SUL-11A 锡催化剂或 Fomrez UL-4 锡催化剂)以前降到50℃。最好在氮气保护下,将混合物混合 30 分钟。配方和步骤与制造有机硅密封胶的方法类似。
表 1 密封胶初始配方
组分 | 重量 |
SPUR 预聚体 | 250 |
DIDP | 100 |
Silquest A-171 硅烷 | 5 |
碳酸钙(细) | 150 |
碳酸钙(粗) | 100 |
紫外抑制剂 | 2.5 |
TiO2 | 7.5 |
SiO2 | 15 |
Silquest 硅烷粘接促进剂 | 3.75 |
Fomrez SUL-11A | 0.5 |
单组分硅烷化聚氨酯密封胶
已硫化的预聚体样品的制备
将制好的预聚体与 1wt%的 Fomrez SUL 4(二月桂酸二丁基锡)混合,在 23℃、50%相对湿度的室内环境下硫化三天,然后在普通烘箱中,在 50℃下硫化 4 天。
黄变测试:
将上述已硫化的硅烷化预聚体在 80℃的烘箱中放置一周。用 Minolta Chroma Meter C210 测量加速老化前后的颜色变化。
表 2 硫化预聚体的黄变指数(参照指数 1.97)
预聚体硅烷封端剂 | 黄变指数 | |
老化前 | 老化后 | |
Silquest A-Link 15 硅烷 | 3.3 | 10.2 |
Silquest Y-9669 硅烷 | 4.0 | 23.3 |
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