本發明涉及聚氨酯工業領域,具體涉及新型汽車密封膠的合成方法。
背景技術:
聚氨酯密封膠含有氨基甲酸酯基、異氰酸酯基,具有很高的反應活性,極易與含有活潑氫的化合物反應,與很多材料都有良好的粘結力。而且其具有耐磨、耐寒、彈性好、耐震動等優點,使用壽命長達15-20年,被廣泛應用于汽車、建筑、土木、電氣通信、船舶等許多工業、民用領域,與有機硅、聚硫密封膠一起統屬于高性能彈性密封膠。汽車用密封膠是聚氨酯密封膠一個很重要的應用領域,按使用部位分類,可分為汽車車身用膠、汽車內飾用膠、汽車發動機底盤用膠、汽車零部件用膠、汽車制造工藝用膠五大類。
20世紀90年代以來,我國汽車工業尤其是以轎車為代表的各類乘用車的快速發展,高品質汽車對膠粘劑的需求,使該類產品在研究、生產和應用方面呈現了向高性能、多品種、系列化和專業化方向發展的態勢,并隨著汽車用密封膠市場需求日益加大。新型汽車結構中引入大量輕質金屬、復合材料和塑料,使汽車用密封膠用量持續增長。由于傳統的通用聚醚多元醇活性不穩定,含水量偏高等導致密封膠生產過程中副反應發生,存在預聚體聚釜等風險,傳統聚醚多元醇制得的密封膠存在拉伸強度和斷裂伸長率偏低、貯存穩定性差等缺點。如何提高聚醚多元醇質量,以適用于汽車專用密封膠是當今研究的重點。
技術實現要素:
本發明目的在于提供一種操作簡單,方便加工,且拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度等主要性能均優于傳統的三官能度聚醚多元醇,具有良好的市場前景的新型汽車密封膠的合成方法。
本發明新型汽車密封膠的合成方法,包括以下步驟:
第一步,低聚物的合成
3L的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa條件下,丙二醇、甘油進料,加入氫氧化鉀7g,反應釜內進行氮氣置換,測釜內氧質量分數少于0.008%后,抽真空,鼓氮氣0.5h,氮氣加壓后,環氧丙烷1960g從釜底進料,升溫至60-100度進行反應, 壓力不高于0.4MPa,內壓反應2h,控制溫度90-130度,壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫單體,加入磷酸,用硅酸鎂吸附結晶鉀離子,經過濾得到低聚物產品;
第二步,新型汽車密封膠用聚醚多元醇的合成
在3L 的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa的條件下,進低聚物產品350g,加入雙金屬氰化物絡合物催化劑0.084g,硫酸0.015g,升溫脫水,預滴入100g環氧丙烷進行引發反應后加入環氧丙烷2350g,控制溫度90-130度、壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫除水分和未反應環氧丙烷,含水量控制在0.01%-0.02%,降溫,得到聚醚多元醇;
第三步,預聚體密封膠的合成
稱取聚醚多元醇加入三口燒瓶中,升溫至60度,再依次加入二甲苯、純二苯基甲烷二異氰酸酯,升溫至純二苯基甲烷二異氰酸酯全部熔化后,加入二丁基錫二月桂酸酯,60-100度反應2-6h,密封備用;
第四步,密封膠的制備
在室溫、相對濕度小于等于50%的條件下,將干燥的炭黑、硅烷偶聯劑、嗎啡啉和叔胺催化劑加入所合成的預聚體中,在雙行星攪拌機中混合均勻后加入鋁管中密封存放。
優選地,丙二醇、甘油的質量比為2:3。
本發明操作簡單,方便加工,且拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度等主要性能均優于傳統的三官能度聚醚多元醇,具有良好的市場前景。
具體實施方式
實施例一:
本發明新型汽車密封膠的合成方法,包括以下步驟:
第一步,低聚物的合成
3L的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa條件下,丙二醇、甘油進料,加入氫氧化鉀7g,反應釜內進行氮氣置換,測釜內氧質量分數少于0.008%后,抽真空,鼓氮氣0.5h,氮氣加壓后,環氧丙烷1960g從釜底進料,升溫至60-100度進行反應, 壓力不高于0.4MPa,內壓反應2h,控制溫度90-130度,壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫單體,加入磷酸,用硅酸鎂吸附結晶鉀離子,經過濾得到低聚物產品;
第二步,新型汽車密封膠用聚醚多元醇的合成
在3L 的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa的條件下,進低聚物產品350g,加入雙金屬氰化物絡合物催化劑0.084g,硫酸0.015g,升溫脫水,預滴入100g環氧丙烷進行引發反應后加入環氧丙烷2350g,控制溫度90-130度、壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫除水分和未反應環氧丙烷,含水量控制在0.01%-0.02%,降溫,得到聚醚多元醇;
第三步,預聚體密封膠的合成
稱取聚醚多元醇加入三口燒瓶中,升溫至60度,再依次加入二甲苯、純二苯基甲烷二異氰酸酯,升溫至純二苯基甲烷二異氰酸酯全部熔化后,加入二丁基錫二月桂酸酯,60-100度反應2-6h,密封備用;
第四步,密封膠的制備
在室溫、相對濕度小于等于50%的條件下,將干燥的炭黑、硅烷偶聯劑、嗎啡啉和叔胺催化劑加入所合成的預聚體中,在雙行星攪拌機中混合均勻后加入鋁管中密封存放。
實施例二:
本發明新型汽車密封膠的合成方法,包括以下步驟:
第一步,低聚物的合成
3L的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa條件下,丙二醇、甘油進料,加入氫氧化鉀7g,反應釜內進行氮氣置換,測釜內氧質量分數少于0.008%后,抽真空,鼓氮氣0.5h,氮氣加壓后,環氧丙烷1960g從釜底進料,升溫至60-100度進行反應, 壓力不高于0.4MPa,內壓反應2h,控制溫度90-130度,壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫單體,加入磷酸,用硅酸鎂吸附結晶鉀離子,經過濾得到低聚物產品;
第二步,新型汽車密封膠用聚醚多元醇的合成
在3L 的不銹鋼反應釜中,在溫度60-70度、壓力0.1-0.4MPa的條件下,進低聚物產品350g,加入雙金屬氰化物絡合物催化劑0.084g,硫酸0.015g,升溫脫水,預滴入100g環氧丙烷進行引發反應后加入環氧丙烷2350g,控制溫度90-130度、壓力0.05-0.1MPa,反應結束后脫除水分和未反應環氧丙烷,含水量控制在0.01%-0.02%,降溫,得到聚醚多元醇;
第三步,預聚體密封膠的合成
稱取聚醚多元醇加入三口燒瓶中,升溫至60度,再依次加入二甲苯、純二苯基甲烷二異氰酸酯,升溫至純二苯基甲烷二異氰酸酯全部熔化后,加入二丁基錫二月桂酸酯,60-100度反應2-6h,密封備用;
第四步,密封膠的制備
在室溫、相對濕度小于等于50%的條件下,將干燥的炭黑、硅烷偶聯劑、嗎啡啉和叔胺催化劑加入所合成的預聚體中,在雙行星攪拌機中混合均勻后加入鋁管中密封存放。
丙二醇、甘油的質量比為2:3。
本發明操作簡單,方便加工,且拉伸強度、斷裂伸長率、撕裂強度等主要性能均優于傳統的三官能度聚醚多元醇,具有良好的市場前景。