术叙琏看料，2019, 33 (4)： 292〜295
SILICONE MATERIAL研究・开发
硅烷改性聚
d合成及其密封胶的研制
朱瑞华，金培玉，方淑琴，谢江，吴军，刘继，赵翠
(浙江新安化工集团股份有限公司，杭州
310000)
摘要
：以聚丙二醇和3 -异氯酸酯基丙基三甲氧基硅烷为原料合成了硅烷改性聚8it( MS)
聚合物，
并考
察了反应温度、NCO与0H的量之比、催化剂用量等对硅烷改性聚瞇合成反应的影响。结果表明，在反应
温度为90'、)
(
NCO)
：(
OH)
=1.2
：1、催化剂质量
分数为0.1%条件下，仅需3 h即可完
成反应，且聚
合
物具有较好的"存稳定性。
采用自制的聚合物制得的MS胶硬度和强度较高，质量损失率低，粘接广泛，
具有安
全环保、
耐水性好等优
势，可用于家装厨卫、瓷砖填缝。
关键词
：硅烷改性聚瞇，
密封胶，
环保，家
装
中图分类号
：TQ436. 6 文献标识码
：A doi
： 10. 11941/j. issn. 1009 -4369. 2019. 04. 009
硅烷改性聚瞇密封胶(
MS胶),在结构上含
有端硅烷基和主链聚醞键的特点，性能上综合了
有机硅密封胶及聚氨酯密封胶的性能优势，具有
粘接广泛，上漆性好，无游离异氧酸酯，挥发性
有机物含量低等优点，是建筑家装领域的理想选
择之一
[1
'3] %
MS胶的核心在于基础聚合物，但目前市面
上的
MS胶基础聚合物产品主要由钟渊、瓦克、
迈图等国外公司生产，国内对基础聚合物的研究
较少，主要采用外购聚合物来研究
MS胶配
方
[4'8]O本实验采用大分子聚瞇和带有异氧酸
酯的硅烷原料，通过调整反应温度、原料比例、
催化剂含量等，运用一步法合成了硅烷改性聚瞇
聚合物，同时将其用于
MS胶配方中，制得家装
用环保型硅烷改性聚醞密封胶，以期实现
MS胶
基础聚合物的国产化％
1
实验
1-1主要原料
聚丙二醇：
PPG8000，德国拜耳公司；
3 -异氧酸酯基丙基三甲氧基硅烷：纯度
96%，
曲阜晨光化工有限公司；炭黑：
N220，卡博特
化工有限公司；活性纳米碳酸钙：
60 ~90 n叫
淄博建陟工贸有限公司；聚酰胺触变剂：
SLX，
阿科玛化学有限公司；邻苯二甲酸二异癸酯
(
DICP):美国埃克森美孚公司；
3-氨丙基三甲
氧基硅烷(
KH 540):纯度
97%，曲阜晨光化工有限公司；乙烯基三甲氧基硅烷：
A171，纯度
98%，上海麦克林生化科技有限公司；二月桂酸
二丁基锡(
DBTDL):纯度
95%，上海阿拉丁生
化 股 有限 ； 剂：
200 ，
萨恩化学技术(上海)有限公司％
1.2硅烷改性聚d
聚合物的合成
采用端轻基聚瞇和
3 -异氧酸酯基丙基三甲
氧基硅烷 原料， 二 二 基 化剂，
一步法合成硅烷改性聚瞇聚合物％具体合成过
程：将
500 g PPG8000在
100'下减压脱水
l~2h后，在氮气保护下降温至
50 ~ 110'；按
照一定比例加入
3 -异氧酸酯基丙基三甲氧基硅
烷和二月桂酸二丁基锡，混合搅拌，采用二正丁
胺-盐酸法测定和监控
NCO的含量，当其含量不
再改变时结束反应；加入质量分数为
0.1%的无
水乙醇去除可能残留的微量
3 -异氧酸酯基丙基
三甲氧基硅烷；后加入质量分数为
0.5%的乙烯
基三甲氧基硅烷和0.01%的活性炭吸附剂，在
氮气气氛下
60'搅拌
2 h，吸附除去体系中的锡
催化剂，过滤后密封保存，获得无游离异氧酸酯
的硅烷改性聚瞇聚合物％合成过程中，控制
)(
NCO)
:(
OH)
=(
1. 1-1.3)
：，催化剂质量
分数为
0 ~0. 14%%
收稿日期
：2019 -05 -06%
作者简介
：朱瑞华
(1987—),女，工程师
，主要从事有机
硅下游产品的开发工作
％ E - mail:
zOua_16@163.com%第
4期朱瑞华等
.硅烷改性聚醸合成及其密封胶的研制
-293
-
1.3硅烷改性聚醸密封胶(
MS胶)
的制备
将合成的硅烷改性聚瞇聚合物、增塑剂
DIDP、填料活性纳米碳酸钙按表
1配方加入双
行星机中搅拌混合，在
100'下真空脱水
lh后，
降至室温，然后加入乙烯基三甲氧基硅烷
(
A171)、
3 -氨丙基三甲氧基硅烷和二月桂酸二
丁基锡，真空搅拌
10 mia后灌装出料，制得
MS胶％
Tab 1 The formula of MS sealant表
1 MS胶配方
组分质量分数/%
硅烷改
20 ~40
DIDP
10 ~20
碳酸钙
30 ~40
炭黑
5 ~15
聚酰胺触变剂
SLX0〜
1
乙烯基三甲氧基硅烷
1 ~3
3-氨丙基三甲氧基硅烷0.5 〜
3
二月桂酸二丁基锡
0.2 〜
0.5
1.4测试及表征
红外光谱(
FTIR):采用布鲁克
Nicolel is10
傅里叶红外光谱仪测试原料和聚合物的特征峰位，
扫描范围
650 -4 000 cm'1，扫描次数
32次；聚
合物摩尔质量及其分布：采用
Waters 2695凝胶
渗透色谱(
GPC)仪测试；电感耦合等离子体-质
谱
(ICP-MS)：采用硝酸-氢氟酸-高氯酸处理
聚合物样品，并采用
Perkinelmer的
NexION
2000ICP - MS测试吸附后样品的锡含量；聚合物
贮存稳定性：将聚合物在
70'下存储
7 d (相当
于常温贮存
6个月以上)
'5(，观察其黏度的变化;
聚合物黏度：采用博勒飞
DV2T旋转粘度计测
试；
MS胶表干时间和质量损失率：按
GB/T
13477—
2017测试；邵尔
A硬度：按
GB/T
531.1 —
2008测试；拉伸强度和拉断伸长率：按
GB/T 528—
2009测试；剥离粘接实验：按
GB/T
16776—
2005附录
D中的方法
B (手拉试验)测
试，基材为陶瓷、玻璃、阳极氧化铝和不锈钢％
2
结果与讨论
2.1反应温度对硅烷改性聚d
合成反应的影响
以
PPG8000和
3 -异氧酸酯基丙基三甲氧基
硅烷为原料，
n(
NCO)
:(
OH)
=1.2
：1，催化剂 质量分数
0.05%条件下，考察反应温度对合成
硅烷改性聚醞的影响，结果见表
2%
表
2反应温度对硅烷改性聚d
合成反应的影响
Tab 2 Effects of reaction temperature
on synthetsis of simne-modified polyether
反应温度/'反应时间
/h聚合物颜色
5010浅黄色透明
706浅黄色透明
903色透明
1102色透明
由表
2可见，随着反应温度的增加，反应时
间依次减少％当反应温度控制在
90'时，反应
时间比较理想，约为
3 h%温度进一步升高，反
应时间略有缩短，但聚合物颜色加深，预示着过
高反应温度可能会影响聚瞇原料的稳定性，并加
重原料氧化％因此，反应温度宜控制在
90'%
2. 2 NCO与
0H的量之比对硅烷改性聚d
合成
的
PPG8000 3 - 异 酯基丙基三甲氧基
硅烷为原料，反应温度
90'，催化剂质量分数
为
0.1%条件下，考察原料中
NCO与
0H的量之
比对合成硅烷改性聚瞇聚合物的影响，结果见
3%
表
3 NCO与
OH量之比对硅烷改性聚d
合成反应的影响
Tab 3 Effects of ratio of n ( NCO)
： n ( OH %
on synthesis of silane-modaied polyether
n
( NCO
) ：n
( OH
)反 时间
sh色
1.1
：17色透明
1.2
：13色透明
1.3
：1
<1色透明
由表
3可见，随着
n
( NCO
) ：n
( OH
)的增加
，
反应时间依次减少
％当
n
( NCO
) ：n( OH
) =1.1
：1
时
，反应时间过长，到达反应终点需要
7 h
；当
n
( NCO
) ：n
( OH
)提升至
1.3
：1时
，反应在
1h内
即可结束，但聚合物颜色较深，且反应需要使用
较多的
3-异氧酸酯基丙基三甲氧基硅烷
，而该
硅烷价格较高％因此综合考虑，选取
n
( NCO
) : n
( OH
) = 1. 2
： 1 更为合适％
2.3催化剂用量对硅烷改性聚d
合成反应的
影响
PPG8000 3 - 异 酯基丙基三甲氧基