硅烷改性聚醚密封膠

一、硅烷改性聚醚密封膠簡介

硅(gui)烷改性(xing)聚醚(mi)(mi)(mi)密封(feng)膠(jiao)(簡稱MS密封(feng)膠(jiao))又稱有機硅(gui)改性(xing)聚醚(mi)(mi)(mi)密封(feng)膠(jiao)和端硅(gui)烷基(ji)聚醚(mi)(mi)(mi)密封(feng)膠(jiao)，它是一(yi)種以端硅(gui)烷基(ji)聚醚(mi)(mi)(mi)(以聚醚(mi)(mi)(mi)為(wei)主(zhu)鏈(lian)，兩(liang)端用(yong)硅(gui)氧烷封(feng)端)為(wei)基(ji)礎聚合(he)物制備的高性(xing)能環保密封(feng)膠(jiao)。

因其兼有硅酮密(mi)封膠(jiao)和聚氨酯密(mi)封膠(jiao)的(de)(de)優(you)(you)點(dian)和長處，表現出優(you)(you)良的(de)(de)耐候性(xing)(xing)、耐久性(xing)(xing)，高(gao)的(de)(de)抗(kang)形變位(wei)移能力，良好的(de)(de)粘結性(xing)(xing)、涂飾性(xing)(xing)、環境友(you)善性(xing)(xing)，低(di)玷(dian)污性(xing)(xing)、低(di)黏度和優(you)(you)良作業(ye)性(xing)(xing)等優(you)(you)點(dian)，已(yi)越來越得(de)(de)到國內(nei)建筑行(xing)業(ye)的(de)(de)關注(zhu)，而(er)在工業(ye)領域如(ru)汽車(che)制造(zao)、軌道交(jiao)通、集裝箱(xiang)制造(zao)、設備(bei)制造(zao)、電子電氣等領域也正得(de)(de)到越來越多的(de)(de)推廣運用。

硅烷改性聚醚合成

硅(gui)烷(wan)改(gai)性聚醚的結構(gou)特征是(shi)主(zhu)鏈為大(da)分子(zi)聚醚，端(duan)基是(shi)含有可(ke)水(shui)解(jie)基團的硅(gui)烷(wan)基。硅(gui)烷(wan)改(gai)性聚醚的合成(cheng)通常(chang)由兩步法完成(cheng)。

步：以(yi)烯丙(bing)基聚(ju)醚(mi)醇、端(duan)羥基聚(ju)醚(mi)等為原料，以(yi)二(er)鹵甲烷(H2CX2)為擴(kuo)鏈劑(ji)，以(yi)苛性堿作為催(cui)化劑(ji)，通過擴(kuo)鏈反應制得烯丙(bing)基封(feng)端(duan)的聚(ju)醚(mi)中(zhong)間體。

第二(er)步：在鉑系(xi)催化(hua)劑(ji)存(cun)在下，通過端硅(gui)(gui)烷(wan)基(ji)化(hua)反(fan)應將精(jing)制的中間體與(yu)甲基(ji)二(er)甲氧(yang)基(ji)硅(gui)(gui)烷(wan)反(fan)應制得硅(gui)(gui)烷(wan)改性聚醚。

硅烷改性聚醚密封膠的固化機理

MS密封膠的固化機(ji)理屬(shu)濕(shi)固化，在(zai)室溫、潮氣和適當催化劑(ji)(胺(an)類(lei)、錫(xi)類(lei)等)存在(zai)下，端(duan)烷(wan)氧基(ji)中(zhong)的烷(wan)氧基(ji)先水(shui)解成硅醇基(ji)團(Si-OH)；接著Si-OH基(ji)團之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)或Si-OH和Si-OCH，之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)縮(suo)合，釋放出水(shui)或甲醇，形成Si-O-Si鍵(jian)；后交(jiao)聯(lian)成以(yi)Si-O-Si鍵(jian)為網絡交(jiao)聯(lian)點，交(jiao)聯(lian)點之(zhi)(zhi)(zhi)間(jian)為柔性聚醚(mi)鏈的體型結構彈性體。

硅烷改性聚醚密封膠的優勢

硅烷改性(xing)聚醚膠和硅酮密(mi)封膠、聚氨酯(zhi)密(mi)封膠的一些性(xing)能對比(bi)：

硅烷改性聚醚(mi)(mi)膠(jiao)之所(suo)以具有如此(ci)良好的綜(zong)合性能，與它的基(ji)礎聚合物(wu)（端硅烷基(ji)聚醚(mi)(mi)）的特殊(shu)結構(gou)有很大關(guan)系(xi)。

硅烷改性聚醚密封膠的特點

1、對基(ji)材(cai)粘結的(de)(de)廣泛性(xing)(xing)。由于基(ji)礎聚合(he)物（端硅烷基(ji)聚醚）的(de)(de)低表(biao)面能(neng)(neng)和高滲透力，使其對多數無機、金屬和塑料基(ji)材(cai)具有良(liang)好的(de)(de)濕潤能(neng)(neng)力，從(cong)而對基(ji)材(cai)能(neng)(neng)產生良(liang)好黏附(fu)性(xing)(xing)。

2、優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)、耐(nai)久(jiu)性(xing)(xing)。端硅(gui)(gui)烷基(ji)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)以(yi)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)為(wei)長鏈(lian)，以(yi)硅(gui)(gui)烷氧(yang)基(ji)封端，聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)長鏈(lian)具(ju)有(you)低(di)不飽和度(du)、高(gao)分子量(liang)且分布窄的(de)特點，端基(ji)是可水解的(de)硅(gui)(gui)氧(yang)烷基(ji)團(tuan)。硅(gui)(gui)烷改(gai)性(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)密封膠經(jing)過(guo)室(shi)溫(wen)濕固(gu)化會形(xing)成Si-O-Si鍵為(wei)交聯點的(de)以(yi)柔性(xing)(xing)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)長鏈(lian)相連接的(de)網絡結構，這種體系不僅具(ju)有(you)優良(liang)的(de)耐(nai)候性(xing)(xing)、耐(nai)水性(xing)(xing)、耐(nai)老化和耐(nai)久(jiu)性(xing)(xing)能(neng)，而且能(neng)有(you)效地抑制和避(bi)免密封膠經(jing)長期使(shi)用后(hou)表面裂紋的(de)產生(sheng)。

3、環保(bao)性(xing)(xing)。端(duan)硅烷(wan)(wan)(wan)基聚(ju)(ju)醚(mi)(mi)是以硅烷(wan)(wan)(wan)氧基封端(duan)聚(ju)(ju)醚(mi)(mi)的長(chang)鏈結構，不會像(xiang)聚(ju)(ju)氨酯(zhi)密封膠含(han)有(you)毒(du)性(xing)(xing)的異氰酸酯(zhi)基團和游離異氰酸酯(zhi)。端(duan)硅烷(wan)(wan)(wan)基聚(ju)(ju)醚(mi)(mi)粘度低(di)，具有(you)良好的作業性(xing)(xing)，無需使用有(you)機溶劑調節配(pei)方的工(gong)藝(yi)操作性(xing)(xing)能，因此，硅烷(wan)(wan)(wan)改性(xing)(xing)聚(ju)(ju)醚(mi)(mi)膠可以完全做到(dao)不添加任(ren)何有(you)機溶劑，其總(zong)揮(hui)發性(xing)(xing)有(you)機物(wu)（VOC）很低(di)。

4、可涂飾性。普通的硅(gui)酮密封(feng)膠表面不能刷漆上色，只能根(gen)據用(yong)(yong)戶(hu)需(xu)求調配成用(yong)(yong)戶(hu)所需(xu)的顏色；而硅(gui)烷改(gai)性聚(ju)醚膠可刷漆上色，具有較好(hao)的可涂飾性。

硅烷改性聚醚密封膠的技術進展

20世(shi)紀70年(nian)代，日本Kaneka公司開發了(le)聚(ju)醚骨(gu)架的有機(ji)硅(gui)改性(xing)聚(ju)合物。1974年(nian)又率先研制出有機(ji)硅(gui)改性(xing)聚(ju)醚密封劑，1978實現工(gong)業化(hua)生產，1979年(nian)將(jiang)其(qi)商品命名為“鐘(zhong)化(hua)MS聚(ju)合物”，1981年(nian)用于高層建筑物Di-Ichikangyo銀行東京總部,標志(zhi)著(zhu)有機(ji)硅(gui)改性(xing)聚(ju)醚密封劑獲(huo)得市(shi)場(chang)認可。

近年來，國內研(yan)究人員對(dui)MS密(mi)封(feng)膠(jiao)(jiao)進行(xing)了相關研(yan)究。張(zhang)虎極等以(yi)MS預聚(ju)(ju)物(wu)、增(zeng)塑劑、碳(tan)酸(suan)鈣、氣相白炭黑(hei)、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和催化劑為原料制備了單(dan)(dan)組分MS密(mi)封(feng)膠(jiao)(jiao)。薛紀東等以(yi)端(duan)硅(gui)烷(wan)基(ji)(ji)聚(ju)(ju)醚(MS)為基(ji)(ji)礎(chu)聚(ju)(ju)合物(wu)，制備了單(dan)(dan)組分濕固化MS密(mi)封(feng)膠(jiao)(jiao)。陳中華(hua)等采用瓦克STP—E30和STP—E35為基(ji)(ji)礎(chu)聚(ju)(ju)合物(wu)，制備了一種高性能(neng)單(dan)(dan)組分密(mi)封(feng)膠(jiao)(jiao)。黃(huang)活陽(yang)等以(yi)有機(ji)硅(gui)改性聚(ju)(ju)醚樹脂(zhi)、聚(ju)(ju)氧化丙烯(xi)二醇、填料、硅(gui)烷(wan)偶聯(lian)劑和催化劑等原料，制備出環保型單(dan)(dan)組分有機(ji)硅(gui)改性聚(ju)(ju)醚密(mi)封(feng)膠(jiao)(jiao)。

目前(qian)，國(guo)內Ms膠正向(xiang)著多功能性產品(pin)的(de)方(fang)向(xiang)發展。楊靜等(deng)制備了透明(ming)型單組(zu)分有(you)機硅(gui)改性聚醚密封膠，具(ju)(ju)有(you)優異(yi)的(de)耐候(hou)性、高抗形(xing)變位移能力及(ji)良好(hao)(hao)的(de)粘接性、涂飾性、低沾污性、環(huan)境友好(hao)(hao)性等(deng)特(te)點(dian)。周如江等(deng)制造(zao)出(chu)的(de)產品(pin)具(ju)(ju)有(you)阻燃(ran)性優異(yi)、粘接良好(hao)(hao)的(de)特(te)點(dian)，適合建(jian)筑、交通運(yun)輸、太(tai)陽能等(deng)的(de)粘接密封。王(wang)翠花等(deng)制備了在低溫下可快速固化的(de)雙組(zu)分MS密封膠，并(bing)且具(ju)(ju)有(you)良好(hao)(hao)的(de)施膠工(gong)藝性和貯存(cun)穩定性。

硅烷改性聚醚密封膠的應用

硅烷改性(xing)(xing)聚醚(mi)密(mi)(mi)封(feng)膠(jiao)本身具(ju)有(you)彈性(xing)(xing)，能(neng)(neng)(neng)經受(shou)材料的伸縮、振(zhen)動(dong)而難于(yu)剝(bo)落，可(ke)長期(qi)維持性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)；由于(yu)粘(zhan)接性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優越(yue)，可(ke)用于(yu)各種用途(tu)；不污(wu)染石材，幾乎沒有(you)異(yi)味和揮發成分；可(ke)作為(wei)后涂層，可(ke)濕對(dui)濕噴涂；固化過(guo)程無氣泡產生，不影響材料的機械性(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。基(ji)于(yu)此(ci)，密(mi)(mi)封(feng)膠(jiao)可(ke)應用于(yu)如下領域：

1、建筑領(ling)域：建筑物(wu)屋頂的防(fang)漏堵漏，空調系統的密封，建筑物(wu)的裂縫(feng)(feng)修補，天窗安(an)裝和地板鋪設，裝飾面(mian)板復合，廚房、洗(xi)手間等附屬設施接縫(feng)(feng)密封，住宅(zhai)門窗與(yu)混凝(ning)土結構(gou)的密封。

2、工業(ye)領域：汽(qi)車高鐵(tie)等門窗、擋(dang)風玻璃的密封，頂棚(peng)地(di)板(ban)與邊框(kuang)架的粘接，船舶、集(ji)裝箱、食(shi)品冷藏車等的粘接密封，電梯(ti)轎廂(xiang)加強(qiang)筋粘接密封。

3、產品(pin)組裝(zhuang)領域(yu)：粘(zhan)接同種(zhong)或異種(zhong)材料，疊層板(ban)粘(zhan)接密封和裝(zhuang)飾面板(ban)的裝(zhuang)配，機(ji)械部(bu)件(jian)的組裝(zhuang)。

結語

國(guo)(guo)外硅(gui)烷改性(xing)(xing)聚(ju)醚(mi)密封(feng)(feng)膠技術已經相對成(cheng)(cheng)熟，在日(ri)本及(ji)歐美，硅(gui)烷改性(xing)(xing)聚(ju)醚(mi)密封(feng)(feng)膠的市場份(fen)額已經達到30％以(yi)上，近年(nian)來上升趨(qu)勢(shi)明(ming)顯：而我國(guo)(guo)在預(yu)聚(ju)體(ti)合成(cheng)(cheng)、密封(feng)(feng)膠制備(bei)及(ji)工程應用技術研究等方面均(jun)比較薄弱，由于預(yu)聚(ju)體(ti)的合成(cheng)(cheng)技術被國(guo)(guo)外壟斷，所以(yi)硅(gui)烷改性(xing)(xing)聚(ju)醚(mi)的采購價格高，國(guo)(guo)內尚難以(yi)大規模工業化生產(chan)和應用。

隨著(zhu)我(wo)(wo)國經濟的(de)(de)(de)迅速發展和(he)人們生活水平的(de)(de)(de)不(bu)斷提高，對(dui)密封(feng)膠的(de)(de)(de)要求必(bi)然(ran)向(xiang)高檔化發展。因此(ci)，深入(ru)研(yan)究硅(gui)烷(wan)改性(xing)(xing)聚(ju)(ju)醚預(yu)(yu)聚(ju)(ju)體的(de)(de)(de)合成機理，解(jie)決大規模生產的(de)(de)(de)工藝控制問(wen)題，形成具有自(zi)主知識產權的(de)(de)(de)硅(gui)烷(wan)改性(xing)(xing)聚(ju)(ju)醚預(yu)(yu)聚(ju)(ju)體合成技術，并加大硅(gui)烷(wan)改性(xing)(xing)聚(ju)(ju)醚的(de)(de)(de)研(yan)發、生產和(he)工程應用(yong)(yong)，對(dui)我(wo)(wo)國航(hang)空、建筑(zhu)、橋梁、列車等(deng)需要高性(xing)(xing)能密封(feng)產品(pin)的(de)(de)(de)行業起(qi)著(zhu)至關重要的(de)(de)(de)作用(yong)(yong)。

• MS膠催化劑目錄

NT CAT MS220 是(shi)一種環保(bao)型金屬復合催化劑(ji)，不含RoHS所限制(zhi)的多溴聯苯、多溴二苯醚(mi)、鉛、汞、鎘等，辛基錫、丁基錫、苯基錫等九類(lei)有機錫化合物，可用于(yu)聚氨酯皮革(ge)、涂料、膠黏(nian)劑(ji)以及硅(gui)橡膠，特別適(shi)用于(yu)MS膠。

NT CAT E-14廣泛應用于聚氨酯泡沫、彈性體、膠黏劑、MS密封膠和室溫(wen)固化有機硅體系(xi)；

NT CAT E-15適用于芳香(xiang)族異氰酸酯雙組(zu)份(fen)聚氨酯膠(jiao)黏劑體(ti)系，中等催化活(huo)性，比(bi)A-14活(huo)性低；

NT CAT E-16適用于芳香族異(yi)氰(qing)酸酯雙組份(fen)聚氨酯膠黏劑體(ti)系，具有(you)延遲作用和(he)一定的(de)耐(nai)水解性(xing)，組合(he)料(liao)儲存時間長；

NT CAT E-128適用于(yu)聚氨(an)酯雙組(zu)份快速(su)固化膠黏(nian)劑(ji)體(ti)系，在(zai)該系列催(cui)化劑(ji)中(zhong)催(cui)化活性強(qiang)，特別適合用于(yu)脂(zhi)肪族(zu)異氰(qing)酸酯體(ti)系；

NT CAT E-129適用于芳香族異氰酸酯(zhi)雙(shuang)組份聚(ju)氨(an)酯(zhi)膠黏(nian)劑(ji)體系，具(ju)有(you)很強的(de)延遲效果，與水的(de)穩定性較強；

NT CAT E-138適用于(yu)芳香族異氰酸酯雙組份聚(ju)氨酯膠黏(nian)劑體系，中等催(cui)化活性，良(liang)好(hao)的流動性和耐水解性；

NT CAT E-154適用于脂肪族異氰酸酯雙組份聚氨酯膠(jiao)黏(nian)劑體系，具(ju)有(you)延遲作(zuo)用；

NT CAT E-159適用于芳香族(zu)異氰酸(suan)酯雙組份(fen)聚氨酯膠黏(nian)劑體系(xi)，可用來替(ti)代A-14，添加(jia)量為A-14的50-60%；

NT CAT MB20凝膠型催化(hua)劑，可(ke)用于(yu)替代軟(ruan)質(zhi)塊狀泡(pao)(pao)沫、高(gao)密度軟(ruan)質(zhi)泡(pao)(pao)沫、噴涂(tu)泡(pao)(pao)沫、微孔(kong)泡(pao)(pao)沫以及(ji)硬質(zhi)泡(pao)(pao)沫體(ti)系中(zhong)的錫金屬催化(hua)劑，活性比有機錫相對較低；

NT CAT T-12二(er)(er)月桂酸(suan)二(er)(er)丁基錫，凝膠(jiao)型催(cui)化(hua)(hua)劑，適(shi)用于(yu)聚醚型高密度結構泡沫(mo)，還用于(yu)聚氨酯涂料、彈性(xing)體、膠(jiao)黏(nian)劑、室溫(wen)固化(hua)(hua)硅(gui)橡膠(jiao)等；

NT CAT T-125有機(ji)錫類強凝膠催化劑(ji)，與其他的二丁基(ji)錫催化劑(ji)相比，T-125催化劑(ji)對氨基(ji)甲(jia)酸(suan)酯(zhi)反應(ying)具有更(geng)高的催化活性和選(xuan)擇性，而且改(gai)善了水(shui)解穩(wen)定(ding)性，適用(yong)于硬(ying)質聚氨酯(zhi)噴涂泡沫、模塑泡沫及CASE應(ying)用(yong)中。