第28卷第11期2016年11月化学研究与应用^Chemical Research and Application Vol.28,No. 11 Nov. ,2016文章编号：1004-1656(2016) 11-1654-03硅烷改性聚氨酯密封胶与PC粘接性的研究毛俊轩'潘林，熊婷(成都硅宝科技股份有限公司，四川成都610〇41)摘要:硅烷改性聚氨酯材料兼具有机硅材料良好的耐温、耐候性和聚氨酯材料优异的机械性能，得到越来越普 遍的应用。

本文使用自制硅烷改性聚氨酯密封胶，考察了硅院偶联剂种类及用量和催化剂用量对硅烷改性聚 氨酯密封胶与PC粘接性的影响。

结果表明，硅烷偶联剂可促进硅烷改性聚氨酯密封胶与PC的粘接，其中，脲基硅烷偶联剂增粘效果较明显;催化剂用量越大，硅烷改性聚氨酯密封胶表干时间越短，当催化剂用量达到0.8V时，出现粘接破坏，且随着催化剂用量的逐渐增大，与PC粘接性逐渐变差。

关键词:硅烷改性聚氨酯;密封胶;PC;粘接;脲基硅院偶联剂中图分类号=0634.41文献标志码:AStudy of adhesion effect between silylated polyurethane sealant withpolycarbonateM A O J u n x u a n,P A N L in,X IO N G T in g(C h e n g d u G u i b a o S c i e n c e&T e c h n o l o g y C O.L T D.C h e n g d u,S i c h u a n,610041,C h i n a)Abstract ： S i l y l a t e d p o l y u r e t h a n e (S P U)m a t e r i a l i s w i d e l y u s e d b e c a u s e i t h a s b o t h t h e r m o s t a b i l i t y, w e a t h e r r e s i s t a n c e f r o m s i l i c o n e m a t e r i a l a n d e x c e l l e n t m e c h a n i c a l p r o p e r t i e s f r o m p o l y u r e t h a n e m a t e r i a l.T h e e f f e c t o f s i l a n e c o u p l i n g a g e n t t y p e s a n d d o s a g e s, c a t a­l y s t d o s a g e s o n t h e a d h e s i o n b e t w e e n S P U s e a l a n t w h i c h w a s m a d e b y o u r s e l v e s a n d p o l y c a r b o n a t e w a s s t u d i e d.T h e r e s u l t i n d i c a t e d t h a t s i l a n e c o u p l i n g a g e n t s c a n p r o m o t e t h e a d h e s i v e p r o p e r t y o f S P U s e a l a n t t o p o l y c a r b o n a t e a n d t h e u r e i d o s i l a n e c o u p l i n g a g e n t p r o m o t e d i t b e s t t h e r e i n.T h e c u r i n g t i m e o f S P U s e a l a n t g r a d u a l l y d e c r e a s e d w i t h t h e i n c r e a s e o f c a t a l y s t.T h e b o n d i n g d e s t r u c t i o n a p p e a r e d a s t h e a m o u n t o f c a t a l y s t r e a c h e d0.S%c.T h e a d h e s i o n b e t w e e n t w o s i d e s g r a d u a l l y d e t e r i o r a t e d w i t h t h e i n c r e a s e o f c a t a­l y s t.Key words ：s i l y l a t e d p o l y u r e t h a n e, s e a l a n t, p o l y c a r b o n a t e, a d h e s i o n, u r e i d o s i l a n e c o u p l i n g a g e n t硅烷改性聚氨酯材料不仅具有良好的耐温及 耐候性能，而且具有优异的机械性能[1_4],近年来 被广泛应用于制备高性能的室温硫化密封胶[5]。

硅烷偶联剂对胶粘剂与基材的粘接性有显著 改善[6]。

本文使用自制的硅烷改性聚氨酯（S P U)以及偶联剂7_脲丙基三甲氧基硅烷，考察了偶联 剂种类与用量、催化剂用量对硅烷改性聚氨酯密 封胶与聚碳酸醋（P C)粘接性的影响，对硅烷改性聚氨酯密封胶在P C粘接领域的应用进行探索。

1实验部分1.1主要原材料及试剂聚醚多元醇（P P G-2000)，工业级，陶氏化学; 二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯（M D I)，工业级，烟台 万华;炭黑（R aven 2000)，美国哥伦比亚公司；气收稿日期=2016-06-23修回日期=2016-09-19联系人简介:毛俊轩（1986-)，男，硕士，研究方向：防腐耐酸弹性密封胶的研制，E m a i l:m j x l9868@163.C〇m第11期毛俊轩，等:硅烷改性聚氨酯密封胶与P C粘接性的研究1655相二氧化硅（V-15)，瓦克化学有限公司；纳米活性 碳酸钙，上海卓越纳米新材料股份有限公司；乙烯 基三甲氧基硅烷（A-171)，美国连碳化物公司；7-氨丙基三甲氧基硅烷（A-1110)，美国连碳化物公 司；N-p-(氨乙基）-7-氨丙基三甲氧基硅烷（A-1120)，美国连碳化物公司；7-脲丙基三甲氧基硅 烷（纯度為99%)，自制;异氰酸酯基丙基三乙氧基 硅烷(T E S P I)，山东贝多倍化工有限公司；邻苯二 甲酸二异癸酯（D ID P),埃克森美孚；二月桂酸二 丁基锡（D B T D L),吉林市华信化工有限责任公司；P C模块，常州星宇车灯股份有限公司。

1.2胶样制备(1) 硅烷改性聚氨酯（S P U)的制备将聚醚多元醇和二苯基甲烷-4，4'-二异氰酸酯 (M D I)加人四口烧瓶中，在氮气保护下，搅拌并升 温至65 ~ 75°C，反应50 ~ 60m i n后，加人催化剂，每20m in取样，并用滴定法测定-O H含量。

当-O H 含量达到设定值时，停止加热，制得端羟基聚氨酯 预聚体(P U)。

将以上制得的P U加人四口烧瓶中，在氮气保 护下，搅拌并升温至65 ~ 75°C。

将T E P S I加人滴 液漏斗中，并缓慢滴人P U中，反应50 ~ 60m in后，每20m in取样，并用滴定法测定-O H含量。

当检 测不到-O H时，加人催化剂，并停止加热，搅拌混 合5 ~ lO m in后，制得硅烷改性聚氨酯（S P U)，密封 保存。

(2) 硅烷改性聚氨酯密封胶的制备将炭黑、纳米活性碳酸钙、气相二氧化硅在真 空干燥箱中高温烘烤除水，并与上述硅烷改性聚 氨酯、增塑剂在高速分散机中混合均匀;加人偶联 剂、催化剂，并在真空状态下继续混合30m m，制得 硅烷改性聚氨酯密封胶产品，密封保存。

1.3性能测试表干时间的测试参照标准G B/T 13477. 5-2002《建筑密封材料试验方法》中的要求进行；固化速度的测试参照标准G B/T29595. 8-2013《地面 用光伏组件密封材料-硅橡胶密封胶》中的要求进 行;粘接性的测试参照标准GB 16776. 5-2005《建 筑用硅酮结构密封胶》中的要求进行。

2结果与讨论2. 1偶联剂对S P U密封胶与P C粘接性的影响在其它组分用量不变的条件下，使用不同种类及不同用量的硅烷偶联剂，考察硅烷偶联剂种 类与用量对S P U密封胶与P C粘接性的影响，测试 结果如表1所亦。

表1偶联剂对SPU密封胶与PC粘接性能的影响Table 1 Influence of coupling agent on adhesive property between SPU sealant and PC base material偶联剂偶联剂表干时固化速度粘接性种类用量间（min)(mm/24h)无0480 1.4-0.2%58 1.9-0.4%49 2.207_氨丙基三甲氧基桂院0.6%45 2.700.8%36 2.601.0%322.400.2%33 2.20N-p-(氨乙基）0.4%25 2.60_7_氨丙基0.6%19 2.7+三甲氧基硅烷0.8%16 2.5+1.0%142.300.2%15 2. 100.4%25 2.5+7_脲丙基三甲0.6%22 3. 1氧基桂院+0.8%19 2.9+1.0%182.8+注:+代表完全粘接代表完全不粘,〇代表部分粘接从表1可见，当硅烷改性聚氨酯密封胶中不 使用硅烷偶联剂时，体系固化非常缓慢，且与PC 完全不粘。

分别使用7-氨丙基三甲氧基硅烷、(氨乙 基）-7-氨丙基三甲氧基硅烷、7_脲丙基三甲氧基硅 烷作为硅烷改性聚氨酯密封胶体系的偶联剂，除 7_氨丙基三甲氧基硅烷用量为〇.2%配方外，均为 完全或部分粘接，因偶联剂的加人，S P U密封胶与 P C的粘接性得到明显提高。

这是因为在硅烷改 性聚氨酯密封胶体系中，偶联剂分子量相对SPU 很小，其分子链活动性明显强于S P U，施胶后，偶 联剂在胶体内部快速迁移，在胶体表面水汽的作 用下水解生成硅羟基，并与S P U中的硅氧烷发生 反应，最终在胶体表面形成三维网状结构而固化; 在胶体与P C界面水汽的作用下，同样水解生成大 量硅羟基，并分别与S P U中的硅氧烷以及P C 表面1656化学研究与应用第28卷的活性基团发生反应，形成化学键接，达到增强粘 接的作用。