硅烷封端聚氨酯密封胶的制备及其应用
·有·机·硅·氟·资·讯·31ÍGBS专栏·硅烷封端聚氨酯密封胶的制备及其应用段先健，郑景新，罗荣(广州吉必盛科技实业有限公司，广州 510450)一、前言密封胶是用来填充空隙的材料，最早使用的密封胶有沥青类、油性嵌缝胶等。
而用于须经受震动或热胀冷缩等伸缩性间隙，则必须采用弹性密封胶。
弹性密封胶是将粘接和密封两种功能集于一体的产品。
其中高性能密封胶有三类：聚硫密封胶、硅酮密封胶和聚氨酯密封胶。
聚硫密封胶是应用最早的一类弹性密封胶，它一般以铅类氧化物作固化剂，低温固化速度慢，固化物压缩性大，老化后易变硬且有开裂现象发生，胶料呈臭味，因此近年来消费量逐渐下降。
硅酮密封胶是二十世纪六十年代问世的一种有机硅弹性体，它以羟基封端的聚有机硅氧烷与交联剂相配合作为基础胶料，依靠空气中的水分硫化。
随交联剂的品种不同，可分为醋酸型、醇型、酮肟型、酰胺型、丙酮型等。
硅酮密封胶固化快、不起泡，能与无孔材料表面牢固 粘接，胶层耐热、耐老化，但其装饰性差，而且其增速剂很容易迁移到表面，导致其耐污性差。
聚氨酯密封胶使用方便，具有优良的机械性能、弹性好、耐低温、耐油、粘接性好，适用于动态接缝密封，性能可调范围宽。
但聚氨酯耐热、耐水性能差。
通常聚氨酯是依靠端基异氰酸酯和水反应实现固化，端基异氰酸酯和水反应释放出CO 2，易使胶层起泡甚至产生裂纹。
鉴于此，为了综合硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的优异性能，硅烷改性聚氨酯密封胶作为新一代密封胶产品一经上市即得到广泛的应用。
它是主链为聚氨酯结构，端基是硅酮胶结构，因此是采用硅酮密封胶的固化机理进行交联固化，综合了硅酮密封胶和聚氨酯密封胶的性能。
二、硅烷封端聚氨酯密封胶的发展硅烷封端聚氨酯产品代表有两大类。
欧美市场的代表产品是最早由1971年联碳公司实验室开发的由功能性硅烷与端NCO 预聚体反应得到硅烷封端聚氨酯预聚体(SPU)，之后GE、Bayer、Degussa、Wacker、Witco、Crompton 等公司相继开发了相类似的产品；日本市场的代表产品则是硅烷封端聚醚密封胶产品(MS 密封胶)，由于该类产品主链为聚醚，与聚醚型聚氨酯结构相似，也兼具硅酮密封胶和聚氨酯密封胶产品的优异性能，因此也把它纳入硅烷封端聚氨酯密封胶产品之列。
该产品具有优良的粘接性和耐老化性，表面可涂饰，弹性好，固化速度快，耐水、耐油，固化物无气泡，特别适用于需要良好耐侯性、无污染和要求优良粘接性的场合，长期使用后各项性能无明显变化。
它是由日本钟渊化学工业公司于1977年开发成功，这一胶种在日美欧等地区已获广泛应用，在日本硅烷封端聚醚密封胶的产量已超过各类硅酮密封胶的总和，也超过聚氨酯密封胶的总和。
GBS 专栏服务有机硅氟行业 开创信息传播新天地GBS 专栏Î32硅烷封端聚氨酯预聚物的合成方法可以分为以下几类：(1)一步法：这种方法是由端羟基的聚醚或者聚酯多元醇预聚物与带异氰酸酯基的烷氧基硅烷反应，这种技术的代表公司有德国的Wacker 和美国Momentive 公司。
其特点是工艺简单，预聚物粘度好控制，缺点是带异氰酸酯基的硅烷耦联剂价格昂贵，导致该类预聚物成本高，一直难于市场化。
(2)两步法：这种方法是先用聚醚或者聚酯多元醇与二异氰酸酯反应，获得端异氰酸酯基聚氨酯预聚物，然后再与带活性氢的烷氧基硅烷反应，得到硅烷封端的聚氨酯预聚物。
主要有Momentive、Bayer、Rhodia，3M、Degussa、BASF、Henkel、Sika、Bostik、Tremco 等公司采用这种工艺生产此预聚物或者此类密封胶产品。
各自在预聚物结构、硅烷结构、催化剂等方面有所不同，这种方法生产成本低，易于市场化。
(3)双键硅氢化法：这种方法是由日本所控制的由含氢的烷氧基硅烷与端双键的聚醚在氯铂酸催化下进行硅氢加成，制得末端带有可水解硅烷改性聚醚。
该方法生产的预聚物粘度比较低，加工方便，而且预聚物的储存稳定性比较好，该产品已市场化20多年，尤其是在日本，市场占有率已经高于硅酮密封胶和聚氨酯密封胶。
三、硅烷封端聚氨酯密封胶的配制工艺由于硅烷封端的聚氨酯属于一种新型的聚氨酯，也属于硅改性聚醚，它的主链是聚醚型聚氨酯，端基是可水解的甲硅氧烷，它兼具聚氨酯和硅酮胶的优点。
由于它不含游离的异氰酸根，而固化机理又跟硅酮胶相同，因此可在现有硅酮密封胶的生产设备中进行，容易为硅酮密封胶的生产厂家所接受。
图1是采用传统硅酮密封胶工艺生产硅烷封端聚氨酯密封胶的工艺示意图，优点是该工艺既可满足硅酮密封胶生产，也可满足硅烷封端聚氨酯密封胶的生产，其缺点是生产效率低，产品性能受分散设备和物料的干燥程度影响比较大。
目前先进的配胶工艺是采用连续化工艺，采用双螺杆挤出机进行连续化生产，是通过计量装置把填料连续计量输送到螺杆挤出机，同时基胶通过计量泵连续输送到螺杆内一起混合，同时完成填料的脱水，在螺杆前端，通过计量泵加入催化剂等其他助剂，最后出料。
该工艺免去的传统方法的物料干燥工序，同时提高了混炼效率，而且整个混炼过程都是密封状态，大大提高了制胶效率和密封胶的储存稳定性。
国内越来越多的硅酮胶生产企业也开始采用连续化生产工艺进行生产。
图1 传统硅酮密封胶制备工艺示意图四、硅烷封端聚氨酯密封胶的应用近年来由于实行了更严格的环境卫生法规，传统的聚氨酯密封胶由于含有游离的异氰酸酯，而且固化时容易形成气泡，使得其应用在很多领域受到限制，而硅酮胶也由于其可涂性差，以及内部增塑剂的迁移性造成易粘附灰尘等污物，使得其应用饱受用户的非议。
而SPU 密封胶和MS 密封胶，由于其兼具了聚氨酯密封胶和硅酮密封胶的特性，具有粘结性、可涂性及耐污性好，而且固化时不起泡，最重要的是产品中不含游离的异氰酸酯及PVC 等，产品环保，因此其应用越来越广泛，在很多领域已经开始替代传统的聚氨酯或者硅酮胶开始应用了。
(1)建筑领域：SPU 密封胶和MS 密封胶与水泥砂浆板、石材的粘结效果非常较好，适用于水泥砂浆板块间和石材间的缝隙密封。
石材对密封胶的污染性十分敏感，中国出台的《石材用建筑密封胶》(JC/T883-2001)对污染性实验做了较为严格的规定，因此，低污染性以及固化不起泡的SPU 和MS 密封胶在建筑领域比传统的聚氨酯密·有·机·硅·氟·资·讯·33ÍGBS 专栏领域都有良好的应用前景：1)大楼主结构混凝土嵌板间的水平及垂直接头的密封及缝隙的填充；2)住宅门窗框四周与混凝土或砖墙之间缝隙的密封；3)建筑幕墙、厕所附属设备等处接头的密封；4)屋顶缝隙的密封防漏，地板缝隙的嵌缝，地砖的铺设；5)空调及通风系统中所有接头的密封；6)给排水系统中各种材质管道插接口处的粘接密封；7)供气系统中管道接头及泄漏处的密封；8)地下隧道中混凝土嵌板对接头的密封；9)复层玻璃用密封胶及隔热窗框用密封胶等。
有实例表明，硅烷封端的聚氨酯用于花岗石、大理石的接缝密封，经长达7年的户外暴露，邻近密封胶的基材表面看起来与花岗石、大理石的其它表面一样。
(2)土木工程领域：在混凝土预制板及石材墙体的接缝，机场、道路桥梁混凝土及玻璃纤维增强混凝土等结构缝的防水密封中，硅烷封端聚氨酯密封胶具有抗撕裂、耐磨抗穿刺、对基材无污染、耐酸碱、耐有机溶剂、可涂漆、对石材及混凝土无腐蚀等特性，其需求量正在逐渐增长。
(3)汽车工业：由于能源危机的加剧，现在汽车制造都朝着节能方向发展，汽车制造轻量化要求很多地方都采用高分子材料和合金材料。
密封胶和胶粘剂在汽车制造中应用非常广泛。
1)在车门、行李箱盖方面，由于这些部件经常开关，为避免钢板的直接碰撞、雨水以及灰尘的侵入，要求具有缓冲、减震和密封的效果，硅烷封端聚氨酯密封胶由于具有良好的粘结性、固化速度快、施工方便等优点，其应用增长迅速。
2)在汽车顶棚、后围等内饰件装上，传统是使用热熔胶或者聚氨酯胶粘剂，而硅烷封端聚氨酯密封胶由于具有无溶剂、无游离异氰酸酯、具有良好的触变性和初粘性等，具有环保、迅速定位、不需要支撑等有点，使得其应用也在逐渐增加。
3)风挡玻璃(前挡风玻璃、侧窗和后窗)装配在这一领域，现阶段主要使用的是单组分湿固化通用型聚氨酯密封胶。
SPU 密封胶在固化过程中不会放出气泡，所以其粘结性能更加优越；同时SPU密封胶不含游离的异氰酸基团，对环境影响小。
从市场角度分析，使用SPU 密封胶可以免去一道底涂工序，使得操作更简便，同时还能够减少底涂成本。
4)汽车蒙皮的粘接，随着汽车工业的发展，消费者对汽车的要求不断提高。
不仅要求汽车具有良好的性能，更要具有完美的外观。
相比传统的铆接、焊接等机械连接方式，粘接不仅可以显著提高生产效率、改善外观，更能达到减震、密封的效果。
目前，国外的箱式汽车蒙皮已普遍采用粘接工艺。
SPU 密封胶产品已经在这一领域中开始推广应用。
5)塑料车身件的粘结，随着汽车制造工业的飞速发展和高分子复合材料工业的进步，汽车车身的制造也由原来的全部以钢板制造转向钢板——塑料车身和全塑料车身上来，硅烷封端聚氨酯密封胶由于与金属、塑料都具有良好的粘结性，粘结强度高，施工方便，其应用也逐渐得到推广，可以提高阻尼降噪、增加驾乘舒适性。
(4)其他领域：硅烷封端聚氨酯分子中含有硅氧键和极性的氨酯键，因而对常用的建筑材料如石材、玻璃、混凝土、金属等有良好的粘接密封性，近年来胶接对象已扩大到多种塑料，如PVC、尼龙、聚碳酸酯、玻璃纤维、ABS 和PS 等，甚至可胶接油漆面和有机物污染的表面，这意味着可用作修补密封胶。
硅烷改性聚氨酯分子中含有硅氧键链段，耐水和耐化学品性优良，可耐抗冻液、柴油和汽车润滑油，甚至在70℃浸泡三周其拉伸强度变化仅10%~20%，而其它密封胶在耐溶剂方面远不及硅烷改性聚氨酯，显然这归功于硅氧烷交联和聚氨酯在抗化学品性能上的协同效应。
特别是适用于汽车发动机的间隔密封，此外硅烷封端聚氨酯密封胶在焊缝件的密封、或者车厢的粘结和密封、卡车集装箱的粘结和密封等方面也开始应用。
硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展
硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展作者：卢铭洛陈研杨澜燕杨富国来源：《科技风》2022年第28期摘要：硅烷改性聚合物密封胶综合了各类密封胶的优点，应用极为广泛，近年来发展迅速。
本文综述了在建筑、交通和其他不同领域硅烷改性聚合物密封胶的应用状况以及相关的学术研究进展，并展望了硅烷改性聚合物密封胶今后的发展前景。
关键词：硅烷改性；密封胶；研究进展密封胶在常温下是一种呈黏稠状的液体，通过温度变化、溶剂挥发和化学交联等过程使基材与之黏结，并逐步定型为塑性固态或弹性体，成为具有防水、密封、减震、防腐等作用的多功能黏结密封材料［1］。
自20世纪70年代以来，几类硅烷改性密封胶是由活性硅氧烷对聚氨酯聚合物或聚醚进行封端制成，陆续被欧美、日本等国家开发，类型主要有三种：硅烷改性聚氨酯密封胶（SPU）、硅烷封端聚醚密封胶（STPE）、硅烷改性聚醚密封胶（MS）［2］。
这三者端基均为可湿气固化的硅氧烷基，以聚醚或聚氨酯作为预聚物，性能具有的优点：操作使用简便、交联固化程度深、黏结性能好等［3］。
同时，与传统的密封胶相比，均有所不同的是固化机理，称之为室温湿气固化，端基交联固化形成三维网状的结构，顺应绿色环保的潮流趋势［4］。
1 硅烷改性聚合物密封胶的研究和应用进展1.1 硅烷改性聚合物密封胶的研究进展文献［5］研究了PU预聚体对聚氨酯涂料性能的影响，在PU预聚体合成过程中，通过NCO与OH的摩尔比的改变。
大量实验数据表明，在制备PU预聚体的过程中，NCO与OH比值越高，越有利于PU预聚体拉伸强度、杨氏模量和硬度的提高，当NCO与OH比值降低时，PU预聚体伸长率的提高越明显。
当NCO与OH比值固定不动时，当多元醇羟基含量的增加时，PU预聚体的拉伸强度随之而增加。
此外，当羟基含量的减少时，聚氨酯的伸长率随之而增加。
黄活阳等［6］制备了一种有机硅改性聚醚密封胶，属于单组分环保型，原料采用的是有机硅改性聚醚树脂、聚氧化丙烯二醇，另外还填加填料、硅烷偶联剂和催化剂等。
硅烷改性聚氨酯和硅烷改性聚醚合成路线
硅烷改性聚氨酯和硅烷改性聚醚合成路线（一）硅烷改性聚氨酯（SPUR）和硅烷改性聚醚（MS）有什么区别？这个问题，实际上很难回到；按照迈图的讲法，在长链中，有氨基甲酸酯集团（聚氨酯基团）的，就是SPUR；而长链中，没有聚氨酯基团的，一般称为硅烷改性聚醚；但是，笔者用拜耳的ACCLAIM 12200N聚醚，加迈图的A-LINK25做过一次实验，发现，这样出来的产品；粘度和KANEKA的硅烷改性聚醚，应该比较接近，甚至更低；但是，力学性能，实在无法和KANEKA的MS相提并论。
从这一点，笔者开始对硅烷改性聚氨酯和硅烷改性聚醚的合成路线，进行研究；首先是市场上现有的产品而言；迈图，拜耳主要是生产SPUR，而钟渊和瓦克，生产硅烷改性聚醚；但是，这几家厂商的产品，还是有一些本质的区别的；首先是迈图，从1050和1015的粘度来看，我敢负责的讲，肯定是用端羟基的产品接枝上硅烷的合成路线；所以，迈图要讲，长链中有聚氨酯基团，就是硅烷改性聚氨酯；但是，为什么迈图要强调自己是硅烷改性聚氨酯呢？拜耳的2458，从粘度上来看，是典型的硅烷改性聚氨酯产品，应该是用拜耳的聚醚加上异氰酸酯，然后用仲胺基硅烷来进行封端；这类树脂有点是，有脲键，耐水性能非常好；化学性质也应该比较稳定；缺点也是同样的明显，首先是粘度过大，其次是产品的自催化作用太明显，混合的工艺非常难弄，搞不好就在釜内凝胶（这点在做高模量黑胶是特别明显），实在是不适合国内国情；钟渊的MS，粘度非常低，树脂的力学性能也非常好，203，303，SAT400，产品的模量配备也非常齐全；生产加工性能也非常好；但是，MS从他们自身的宣传资料上来看，他们一般不突出耐水性能和耐候性能；而且，从钟渊的一些相关产品中，比如MA树脂（MS和环氧的混合物）的宣传和一些日本厂商的成品中，也没有发现耐水性能的特别宣传；这说明什么问题呢？瓦克的STPE，不是很熟悉，从仅有的一些信息来看，力学性能是不如钟渊的，自催化是不适合中国的；价格好像更是贵的有点离谱；就不做评论了。
硅烷改性聚氨酯的制备及其性能研究
硅烷改性聚氨酯的制备及其性能研究聚氨酯是一种具有优异性能的高分子材料，它在机械性能、热稳定性、化学稳定性、电气性能等方面表现出色，因此被广泛应用于包装材料、建筑保温材料、汽车制造及其他领域。
但是，传统聚氨酯的力学性能以及耐热、耐化学性等方面仍有提升空间。
硅烷改性聚氨酯在这种情况下应运而生，且其具有优异的耐候性和耐热性。
硅烷改性聚氨酯的制备方法主要分为两类：一种是先制备聚氨酯，再通过添加硅烷改性剂来改性；另一种是在聚氨酯合成反应中直接添加硅烷改性剂。
其中，直接添加法由于在反应中添加硅烷改性剂，可以减少工艺流程，降低成本，也有助于在合成过程中提高硅烷改性剂的分散性。
硅烷改性剂在聚氨酯中的作用主要有以下几点：1.改善界面相容性。
硅烷分子中含有高活性的硅氧键，而聚氨酯具有氢键基团，二者可以通过键合反应使整体物性得到提升。
2.改善耐候性和耐热性。
硅烷分子中的硅氧键不容易被热熔和氧化，具有很好的耐热性；同时硅烷分子与聚氨酯的相容性可以使得聚氨酯的耐候性得到提升，大大延长使用寿命。
3.提高物理力学性能。
硅烷改性聚氨酯可以提高聚氨酯的力学性能，其中包括强度、韧性、延展性等。
4.提高耐化学性。
硅烷改性聚氨酯具有良好的耐酸碱和耐溶剂性能，使得其能够应用于更为恶劣的环境中。
硅烷改性聚氨酯的性能还与硅烷改性剂的结构、含量有关。
不同硅烷改性剂的分子结构和含量不同，被改性后的聚氨酯性能表现也不同。
例如，我们可以将丙烯酰氧乙基三甲氧基硅烷作为硅烷改性剂，添加到聚氨酯合成反应中，制备出一种硅烷改性聚氨酯。
在对比传统聚氨酯和硅烷改性聚氨酯的性能时，发现硅烷改性聚氨酯的拉伸强度、断裂延伸率、耐候性等性能指标均优于传统聚氨酯。
这是由于硅烷分子与聚氨酯分子发生了键合反应，提高了聚氨酯的界面相容性和物理力学性能。
值得注意的是，硅烷改性聚氨酯的制备和应用还存在一些问题。
例如，硅烷改性剂的加入量过大会导致聚合反应难以进行或产生物理性质方面的问题；硅烷改性聚氨酯的改性效果并不是每种硅烷改性剂都比传统聚氨酯更优秀，需要针对具体应用进行选择。
谈谈硅烷化改性聚氨酯
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谈 谈硅烷 化改性聚氨 酯
（２） 用 异氰 酸酯基 硅烷封 端 ： 封 端剂可 以得到不 同性能的 Ｓ Ｕ Ｐ ，而且 ，因为 Ｓ Ｕ中不 Ｐ 由于上述活性硅烷 中既含有能与预聚体官 能团反应 存在 Ｎ ０ 团，所 以可在配 方中加入更多种类 的添加剂， Ｃ 基 的氨基 或异 氰酸酯基 ，又含有 能在适 当催化剂下进行水 这种情 况 的结果 就是使配方设计可 以在很 宽的范 围内进
ｏ Ｎ ●■ 一 ■ 州－ ｏ ＋ ｃ ＾ Ｍ— ＾ Ｎ －ｃ Ｉ Ｒ Ｈ哪 Ｒ ． 卅ｕ ｏ
２ 为什么要使用 Ｓ Ｕ ． Ｐ？
Ｓ Ｕ能提供 如下一些特殊 的性能 ： Ｐ
（１）配 方的多样 性：能 比含 Ｎ ０的配方 使用更宽 Ｃ
范 围 的 填 料 、 增 塑 剂 、保 护 剂 （ ｐ ｒｏ ｔｅｃ ｔ ｉｖ ｅ
维普资讯
■Ｐ Ｕ技 术
谈 谈 硅 烷
１ ．前言
３ １制备过程 ．
现 在人们 通 常采用 的方 法是 ：第 １步 ，用常 规 Ｐ Ｕ 当前 聚氨酯 树脂 的年 消费量 已高达 千万 吨的水 平 ， Ｃ基 Ｈ 然而 ，人们 仍在 继续扩展 这类树 脂 的性 能和应 用范 围 ， 技术 中那样 的方法制备端 Ｎ Ｏ 或端 ０ 基 的氨基 甲酸酯 预聚体 ；第 ２步，用氨基硅烷或异氰 酸酯硅烷进行封端 这种工作 主要表现 在如下 三个方面 ：
Ｐ 用另外 １ 种化 学固化的方法来代替 Ｎ Ｏ固化 的 反应 ，也 即 甲硅烷 化 反应 ，于是 得到 了 Ｓ Ｕ树 脂 。 Ｃ 具体 的反应 方式如 下 图所示 。 方法 ，做到更加 环保和对宽范 围的添 加剂具有更低 的化 源自・ 学反应活性； ・
ｏ 晒
椭 ∞ ＿№
BAYER-硅烷改性聚氨酯胶粘剂(STP)的应用
OH
OCN
NCO
OMe H2N
Si
OMe OMe
MeO MeO MeO
Si Si
OMe OMe OMe
Si
OCH3 CH3O OCH3 + CH3O Si OCH3 CH3O
+ H2O - HOCH3
Si
OCH3 CH3O Si O OCH3 CH3O
= Si-O-Si
CAS • BMS-CAS –BD Henry Zhao • 5
硅烷改性聚氨酯预聚体（ 硅烷改性聚氨酯预聚体（STP）的应用
赵葆卫 • 拜耳材料科技（中国）有限公司
中国胶粘剂协会工程胶粘剂技术研讨会 2010-06 青岛
主要内容
单组分端硅烷基聚氨酯（ 单组分端硅烷基聚氨酯（STP） 聚氨酯、 聚氨酯、湿固化型聚氨酯及硅烷改性聚氨酯的合成 拜耳材料科技STP产品系列 Desmoseal 产品系列、 产品系列、特性及用途 STP产品在工程上的应用实例 工程粘接应用分析 工程密封应用分析
填料对配方胶粘剂的力学性能的影响最大 不同的碳酸钙的分析对比
Omyacarb 2T AV 类型 来源 表面处理 粒径 (D50%) 吸油量 Ground marble Carrara, I + 2.5 µm 16 g/100g Omyalite 95 T Champagne cc Omey, F + 1.0 µm 18 g/100g
~20 kg/mol
无
~10 kg/mol
10% Mesamoll®
XP 2458
XP 2636
CAS • BMS-CAS –BD Henry Zhao • 7
拜耳材料科技STP产品性能范围:
端硅烷化聚丁二烯改性单组分聚氨酯密封胶的制备和性能探讨
维普资讯
第 ｌ 第 ６期 ５卷
高 明 志 等 端硅 烷化 聚 丁 二 烯 改性 单 组 分 聚 氨 酯 密 封 胶 的 制 备 和 性 能 探 讨
・２ ・ ３
Ｋ ｒ 片上 ，然后 置 于红 外 灯下 加 热 以除 去其 中的 Ｂ压
少 量溶 剂 。
收稿 日期 ：ｏ ５ １－ ９ ２ｏ— ２２ 。
样 由下 述 方 法 制 备 ： 将 待 测 试 样 （ 羟 基 聚 丁二 先 端
烯 原 料 及含 有 少 量溶 剂 的 预 聚物 ） 通过 刮 涂 法 涂 于
作 者 简 介 ： 明 志 （９ ６ ， 徽 大 学 硕 士 研 究 生 ， 要 从 事 水 性 聚 氨 酯 及 密 封 胶 的研 发 。 高 １７ －）安 主 通 讯 联 系 人 ： 戈 文 许
纯。
密 封 胶 是 同 时具 有 粘 接 和 密 封 性 能 的 一 种 功
能 材料 。聚 氨酯 密 封胶 由 于具 有 良好 的高 弹 性 、 低 温 柔韧 性 、 磨 性 、 高 的物 理 力 学 性 能 和性 价 比 ， 耐 较 使 其 在 建 筑 、 车 、 场 跑 道 和 公 路 建 设 中得 到 较 汽 机 广 泛 的应 用 。 目前 主要 使用 的是 双组 分 聚氨 酯密 封 胶 ， 综 合 性 能 好 但 使 用 时 需 要 计 量 加 入 ， 且 现 它 并 用现 配 ， 给 实际 应用 带来 不便 。因此 ， 这 后来 人 们又 开发 了单 组分 湿 固化 型 聚氨 酯 密 封胶 ［ １ １ 。普通 单 组 分 湿 固化 型 聚 氨 酯密 封 胶 是 以端 Ｎ Ｏ基 的预 聚物 Ｃ 作 为基 料 ， 过 吸 收 空 气 中的 湿 气 （ ２ 反 应 生成 通 Ｈ ０） 脲 键 而 固化 ， 种 固化 方 式 使 此类 单 组 分 聚 氨 酯 密 这 封 胶 存 在 诸 如 在 高气 温 和 高 湿 环 境 中容 易 在 胶 层 中发 泡 、 存稳 定 性 不佳 及 硬 度 大 等 缺点 。硅 烷 化 贮 聚氨 酯密 封 胶 由于是 以硅 氧 烷水 解 缩 合 机 理 固 化 ， 因此 使其 具有 优越 的性 能［ ２ １ 。本研 究制 备 了硅 氧烷 一 丁 二烯 橡胶 一 聚氨 酯 三元 体 系 密封 胶 ，力 学性 能 测 试表明， 丁二 烯 橡胶 的引 入 能 明显 提 高 其 断 裂 伸 长 率 和降 低其 硬度 ， 得 的密封 胶综 合性 能 优异 。 制
硅烷封端聚氨酯密封胶研究进展
硅烷封端聚氨酯密封胶研究进展介绍了硅烷封端聚氨酯（SPU）密封胶的特点及合成方法，阐述了多元醇、异氰酸酯、异氰酸酯基与羟基物质的量比、硅烷封端剂以及其他助剂对SPU密封胶性能的影响，总结了SPU密封胶在建筑、汽车工业等领域的应用，最后对SPU密封胶的发展方向提出了建议。
标签：密封胶；硅烷封端剂；聚氨酯密封胶是用于填充孔洞、接缝等间隙的膏状材料，它固化后将基材粘接成一个整体，具有防水、防尘、防雾等功能，广泛应用于建筑、汽车、机械、电子等领域。
硅烷封端聚氨酯（SPU）属于一种新型的聚氨酯，其主链是聚醚或聚酯型聚氨酯，端基是可水解的甲基硅氧烷，兼具聚氨酯和硅酮胶的优点。
近年来实行了更严格的环境卫生法规，传统的聚氨酯密封胶由于含有游离的异氰酸酯，而且固化时容易形成气泡，使其在很多领域受到限制。
SPU密封胶不含游离的异氰酸酯，而固化机理与硅酮胶相同，分子中含有硅氧键和极性的氨基甲酸酯键，且具有三维交联的特点，因而对金属及塑料等多种不同的材料都具有良好的粘接性能，且无需底胶。
此外，SPU密封胶具有优良的耐化学品性、耐水性、耐热性及耐湿热性能，在高湿环境下也不会有气泡产生，产品更安全、环保，具有广阔的市场前景[1]，现已成为密封胶领域研究的热点。
1 SPU密封胶的合成SPU预聚体的合成通常有3种方法：①先合成端羟基（—OH）聚氨酯预聚物，再与带异氰酸酯基（—NCO）的硅氧烷反应合成SPU预聚体[2，3]；②先合成端异氰酸酯基（—NCO）的聚氨酯预聚物，再与含活泼氢（羟基或氨基）的硅氧烷反应合成SPU预聚体[4]；③多元醇直接与带有异氰酸酯基的硅烷反应[5]。
其中方法①和③合成的SPU预聚体黏度较低，易于使用，但带有异氰酸酯基的硅烷种类较少且价格昂贵，难以市场化，因此常用方法②合成SPU预聚体。
SPU密封胶的合成：将填料、SPU预聚体、增塑剂、触变剂和催化剂等高温脱水后加入行星双轴搅拌机，混合分散后制得性能优良的SPU密封胶，并通过改变原料种类和配比制得不同模量、硬度、断裂伸长率的产品，最后用高密度聚乙烯塑料管包装保存备用。
以α-硅烷封端杂化聚合物制备的弹性粘合剂性能研究
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备 的胶 粘剂 快 速发 生交 联 ， 并 且 反 应完 全 ； ３ ） 通过 配
收稿 Ｅ ｔ 期： ２ ０ １ ２ — ０ １ — ２ １
作者 简介 ：韩颖娟 ， 女， １ ９ ８ ４年 生， 瓦克化 学有机 硅建筑 密封
胶 与胶 粘 荆 部 门技 术 主 管 。 联 系地 址 ： ２ ０ ０ ２ ３ ３上 海 漕 河 泾 开发
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔ ｈ ｅ ａ ｒ ｔ ｉ ｃ ｌ ｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｆ ｏ ｒ ｍｕ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｉ ｓ ｔ ｕ ｒ ｅ — ｃ ｕ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ｅ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｐ ｏ ｌ ｙ ｍｅ ｒ ｏ ｆ １ ３ ． ／ －ｓ ｉ ｌ ａ ｎ ｅ － ｔ ｅ ｒ ｍｉ ｎ ａ ｔ ｅ ｄ ｐ ｏ ｌ ｙ ｅ ｔ ｈ ｅ ｒ ， ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ｗｉ ｔ ｈ ｐ ｏ ｌ ｙ ｕ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ｅ ｆ ｏ ａ ｍ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ａ ｄ ｈ ｅ ｓ ｉ ｖ ｅ ．
１ ． １ 封端结 构式
硅橡胶表面涂层用封闭型聚氨酯合成
Ｎ Ｏ含量测定 ： Ｃ 采用二正丁胺 回滴法测定 。
封 闭率 的测定 ： Ｃ Ｎ Ｏ基 团 的封 闭率 按 照 （ 一
间、 合成工艺等对封闭率的影响。
１ 实 验部分
） １０ Ｗ 计 算 ， 、 为封 闭前后预 聚体 × ０ ％／
的 Ｎ Ｏ基 团含量 。 Ｃ
耐黄变性测试 ： 将所得 的封闭产物均匀涂布于 载玻片上， 待溶剂挥发后 ， 放入 １０ｏ烘箱中 １ ， ６ Ｃ 观 ｈ 察产品的外观 。 耐醇性测试 ： 用棉花团浸渍无水酒精 ， 包在专用 的测试头上（ 包上棉花后测试头的面积约为 １ ｍ ） 。， ｅ
塑料 袋密 封好 ， 常温环 境下 放 置 ２ 在 ４ｈ后 。试 验 完 成后 将产 品表 面 的试 液 擦拭 干净 ， 在 常 温 环 境 下 并 放 置 ２ｈ以上 后 ， 试 涂 层 的附 着 力 。样 品数 量 ３ 测 个， 涂膜 厚度 为 ０Ｏ ００ ｍ。 ．６— ．９ｍ
・１ ３・
施 加 ５０ ｇ载 荷 ， ０ 以每 分 钟 ４ ０～６ ０个 循 环 速 度 、 ２ ０ｍｍ左右 的行 程 ， 按键 表 面来 回擦拭 ， 品数量 在 样
二 乙酯能够获得稍高的封闭率 ， 但前两者解封温度 明显偏高 ， 而且伴有轻微黄变， 难以满足涂层的高装 饰性要求。因此 ， 本研究选用涂层不黄变 的丙二酸
２ ３ 反应 温度 对封 闭率 的影 响 ．
２ １ 封 闭剂选 择对 封 闭率 的影响 ．
硅橡 胶 表 面涂 层 装 饰效 果 要 求 高 ， 选 用 的封 所 闭剂 要求 耐黄 变 并 具 有 低 的解 封 温 度 。本 研 究
分别选用酚类 、 肟类 和 ． 二羰基 化合 物作 为封 闭
啡 匠
建筑用硅烷改性聚氨酯密封胶研究进展
多异氰酸酯、含有活泼氢的功能性有机硅单体和含有 活泼氢的功能性丙烯酸酯单体制备出具有双重固化 机制的单组分聚氨酯预聚物，这种预聚物主链上含有 不饱和双键，端基为硅氧烷基团，能够同时进行光固 化和湿气固化[10]，有效提高了该类密封胶的深层固化 速度。
我国关于硅烷改性聚氨酯密封胶的开发研究起 步较晚。史小萌等人[11]采用两步法合成了不同结构的 硅烷化聚氨酯预聚物，得出仲氨型硅烷封端的 SPU 性能最优。钟汉荣等人[12-13]也以 Bayer 公司的 XP2458 硅烷封端预聚物作为主体，成功制得了拉伸强度为 2.1 MPa、伸长率为 200%、储存稳定性良好的硅烷改 性聚氨酯密封胶。产品开发方面，上海的普优、广州的 吉必盛等单位相继开发出硅烷改性聚氨酯预聚物；广 东新展、成都硅宝等单位已有硅烷改性聚氨酯密封胶 产品面世。 2 硅烷改性聚氨酯密封胶固化机理
Abstract: The article reviews development process, curing mechanism, synthetic method, typical formula, properties, progress in research and development and some problems of silicon modified polyurethane sealant. It points out that silicon modified polyurethane sealant combines the advantages of polyurethane sealants and silicone sealants. It features fast -curing, waterproof and weather-resistance, and has excellent adhesive strength, wide adaptability of substrate and contains no free — NCO. So, the silicon modified polyurethane sealant has good market prospective in high and mid grade architectural field. Key words: silicon modified polyurethane sealant; silicon modified polyether; SPU prepolymer; formula