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硅烷端基聚氨酯密封膠
（一）高性能密封膠簡況 ：
密封膠是用來填充空隙的材料，最早使用的密封膠有瀝青類、油性嵌縫膠等。而用于須經(jīng)受震動或熱脹冷縮等伸縮性間隙，則必須采用彈性密封膠。彈性密封膠是將粘接和密封兩種功能集于一體的產(chǎn)品。其中高性能密封膠有三類：聚硫、聚硅氧烷和聚氨酯。聚硫彈性體是應用最早的一類彈性密封膠，它一般以鉛類氧化物作固化劑，低溫固化速度慢，固化物壓縮性大，老化后易變硬且有開裂現(xiàn)象發(fā)生，膠料呈臭味，因此近年來消費量逐漸下降。聚氨酯單組份密封膠使用方便，具有優(yōu)良的機械性能、彈性好、耐低溫、耐油、粘接性好，適用于動態(tài)接縫密封，性能可調(diào)范圍寬。但聚氨酯耐熱、耐水性能差，固化速度慢。通常的單組份聚氨酯是依靠端基異氰酸酯和水反應實現(xiàn)固化，端基異氰酸酯和水反應釋放出CO2，使膠層起泡甚至產(chǎn)生裂紋。單組份室溫硫化硅酮密封膠是二十世紀六十年代問世的一種有機硅彈性體，它以羥基封端的聚有機硅氧烷與交聯(lián)劑相配合作為基礎(chǔ)膠料，依靠空氣中的水份硫化。隨膠粘劑的品種不同，可分為醋酸型、醇型、酮肟型、酰胺型、丙酮型等。聚硅氧烷單組份密封膠固化快、不起泡，能與無孔材料表面牢固粘接，膠層耐熱、耐老化，但其裝飾性差，膠層內(nèi)物易滲析遷移，粘污周圍飾物，且價高。鑒于此，日本鐘淵化學工業(yè)公司于1977年開發(fā)成功了新一代密封膠——硅改性聚醚密封膠。它以硅烷端基聚醚作為硅改性聚醚密封膠的基礎(chǔ)聚合物，它的主鏈為聚醚，端基為可水解的硅烷端基，與硅酮膠相似。它兼具硅酮膠和聚醚型聚氨酯膠的優(yōu)點，而無它們的不足，她具有優(yōu)良的粘接性和耐老化性，表面可涂飾，彈性好，固化速度快，耐水、耐油，固化物無氣泡，特別實用于需要良好耐侯性、無污染和要求優(yōu)良粘接性的場合，長期使用后各項性能無明顯變化。它成本低廉，因此廣泛用作建筑密封膠和粘合劑。這一膠種在日美歐等地區(qū)已獲廣泛應用，在日本硅烷端基聚醚密封膠的產(chǎn)量已超過各類硅酮密封膠的總和，也超過單組份和雙組份聚氨酯密封膠的總和。下表為日本1988~1995年各類建筑密封膠的產(chǎn)量。
由表所示，有機硅改性聚醚密封膠是近年來日本發(fā)展最快的密封膠粘種，也是目前日本產(chǎn)量最大的膠種。以硅改性聚醚為基料的高性能建筑密封膠已在日本成功應用多年。北美建筑密封膠市場主要使用硅酮和聚氨酯型，也使用一些聚硫型，近年來由于實行了更嚴格的環(huán)境衛(wèi)生法規(guī)，減少對異氰酸酯聚氨酯密封膠的使用，從而使硅改性聚醚進入歐洲和北美市場，并迅速推廣?，F(xiàn)在美國聯(lián)碳公司已生產(chǎn)了Silmod硅改性聚醚，在建筑密封膠和膠粘劑方面得到應用。硅改性聚醚密封膠依靠其卓越的性能和相對低廉的價格，已成為發(fā)展最快的新一代密封膠。然而這種材料在我國目前還是空白。
硅改性聚醚的制造方法主要有雙鍵硅氫化法和硅烷封端聚氨酯預聚體法，傳統(tǒng)的雙鍵硅氫化法是將羥端基聚醚制成堿金屬的鹽，再用多鹵化物與其反應，制成高分子量聚醚，隨后使高分子量聚醚的堿金屬的鹽和鹵代烯烴化合物（如氯丙烷）反應，制成烯端基聚醚，烯端基聚醚和含氫硅烷在氯鉑酸催化下進行硅氫加成，制得末端帶有可水解甲硅基的硅改性聚醚。
表 日本建筑密封膠的產(chǎn)量（Kt）
年 份 1988 1989 1990 1991 1992 1993 19994 1995
硅酮 13.00 15.74 18.49 19.81 21.02 21.32 23.32 23.99
硅改性聚醚 9.57 12.63 15.17 18.32 21.52 24.23 29.06 32.82
聚氨酯 24.51 26.63 27.91 27.94 27.84 28.02 29.80 29.94
單組份 6.03 7.05 7.19 7.35 7.80 8.64 9.96 9.68
雙組份 18.48 19.98 20.72 20.59 20.04 19.38 19.84 20.26
聚硫 11.31 11.70 12.20 12.94 12.24 11.60 10.47 10.21
丙烯酸酯 14.63 15.28 17.10 15.55 14.18 12.43 11.68 11.99
其它 3.61 3.46 3.40 3.13 3.34 2.97 2.89 2.40
合計 76.60 85.40 94.30 97.70 100.10 100.60 107.20 111.30
注：由日本通產(chǎn)者生活產(chǎn)業(yè)局統(tǒng)計
硅烷封端聚氨酯預聚體法，采用多異氰酸酯和羥基的反應使聚醚擴鏈，然后再利用異氰酸酯連接聚醚和硅烷偶聯(lián)劑，制成端基可水解甲硅基的聚醚，也即是硅烷端基聚氨酯。硅烷端基聚氨酯屬于一種新型的聚氨酯，也屬于硅改性聚醚，它的主鏈是聚醚型聚氨酯，端基是可水解的甲硅氧烷，它兼具聚氨酯和硅酮膠的優(yōu)點。作為一類硅改性聚醚，硅烷端基聚氨酯密封膠，性能可調(diào)的范圍大，它的制造可在現(xiàn)有硅酮密封膠的設(shè)備中進行，容易為硅酮密封膠的生產(chǎn)廠家所接受。
（二）硅烷端基聚氨酯密封膠的原料、制造及性能：
聚醚多元醇和多異氰酸酯反應，通過控制-NCO/-OH的比值，制成異氰酸酯端基或羥端基預定分子量的聚氨酯預聚體，隨后，此聚氨酯預聚體和硅烷偶聯(lián)劑R3-aSiXaR’W反應，制成硅烷端基聚氨酯，R為一價有機基，X為烷氧基，R’ 為二價有機基，a=2或3，對羥端基聚氨酯預聚體W為NCO，如OCNCH2CH2CH2Si(OCH3)3，對末端為異氰酸酯的聚氨酯預聚體，W為羥基、巰基、氨基等含活性氫的基團，相應的硅烷偶聯(lián)劑如：HSCH2CH2CH2Si(OCH3)3、 H2N CH2CH2CH2Si(OCH3)2、 C6H5NHCH2 Si(OCH3)3、 H2N CH2CH2CH2Si-CH3-(OC2H5)3等。由于國內(nèi)沒有含異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑出售，所以聚氨酯預聚 體通常只做成異氰酸酯封端。
硅烷端基聚氨酯，以硅烷固化化學代替單組份聚氨酯的異氰酸酯固化化學，在適宜的催化劑作用下，硅氧烷基末端與水反應生成硅烷醇，硅烷醇相互間或硅烷醇與硅氧烷基進一步反應生成硅氧烷聚合物，最終的聚合物可以看作是通過硅氧烷基固化的聚氨酯，固化速度決定于所用的催化劑、環(huán)境溫度、相對濕度以及硅氧烷基的類型。
硅烷端基聚氨酯與通過雙鍵硅氫化法制得的硅烷端基聚醚相比，由于分子中存在著氨酯鍵，在相同分子量的情況下，膠液的粘度相對較大，固化膠膜的強度、模量和硬度以及對極性材料的粘接性相對增加，但是伸長率下降。
硅烷改性聚氨酯密封膠除了基礎(chǔ)聚和物之外，還要加入增塑劑、填料、防老劑、觸變劑、固化促進劑、顏料等。
配料是在帶有水冷夾套并能抽真空的行星式攪拌器中進行，所有的原料在使用前必須嚴格脫水。改變原料的種類和配比可制得不同模量、硬度、伸長率的產(chǎn)品，使用白炭黑作填料可制得透明產(chǎn)品。
三、應 用：
硅烷改性聚氨酯分子中含有硅氧鍵和極性的氨酯鍵，因而對常用的建筑材料如石材、玻璃、混凝土、金屬等有良好的粘接密封性，進年來膠接對象已擴大到多種塑料，如PVC、尼龍、聚碳酸酯、玻璃纖維、ABS和PS等，甚至可膠接油漆面和有機物污染的表面。這意味著可用作修補密封膠。當其用于花崗石、大理石或其它基材時，固化物無氣泡，它不污染接口表面和附近基材，而硅酮膠由于會滲出有機硅聚合物而分散在密封膠表面和附近基材上，粘附灰塵造成污染。
在日本硅烷改性聚氨酯用于花崗石、大理石的接縫密封，經(jīng)長達7年的戶外暴露，鄰近密封膠的基材表面看起來與花崗石、大理石的其它表面一樣。硅烷改性聚氨酯具有卓越的耐候性，戶外使用數(shù)年未見表面裂口和裂紋，與硅酮膠相似，而聚氨酯表面則有嚴重的裂痕。
因改性物分子中含有硅氧鍵鏈段，耐水和耐化學品性優(yōu)良，可耐抗凍液、柴油和汽車潤滑油，甚至在70℃浸泡三周其拉伸強度變化僅10~20%，而其它密封膠在耐溶劑方面遠不及硅烷改性聚氨酯，顯然這歸功于硅氧烷交聯(lián)和聚氨酯在抗化學品性能上的協(xié)同效應。因其耐熱和耐久性優(yōu)于日用密封膠商品，使其迅速成為眾多工業(yè)、運輸和汽車制造業(yè)等選用的理想密封材料，特別是適用于汽車發(fā)動機的間隔密封。硅烷鏈段和極性的氨基甲酸酯鏈有助于硅烷改性聚氨酯密封膠用于未經(jīng)底涂處理的無孔材料的膠接，如集裝箱的膠接密封、汽車擋風玻璃、后窗玻璃和金屬框架的膠接。H2N CH2CH2CH2Si(OCH3)2、 C6H5NHCH2 Si(OCH3)3、 H2N CH2CH2CH2Si-CH3-(OC2H5)3等。由于國內(nèi)沒有含異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑出售，所以聚氨酯預聚 體通常只做成異氰酸酯封端。
硅烷端基聚氨酯，以硅烷固化化學代替單組份聚氨酯的異氰酸酯固化化學，在適宜的催化劑作用下，硅氧烷基末端與水反應生成硅烷醇，硅烷醇相互間或硅烷醇與硅氧烷基進一步反應生成硅氧烷聚合物，最終的聚合物可以看作是通過硅氧烷基固化的聚氨酯，固化速度決定于所用的催化劑、環(huán)境溫度、相對濕度以及硅氧烷基的類型。
硅烷端基聚氨酯與通過雙鍵硅氫化法制得的硅烷端基聚醚相比，由于分子中存在著氨酯鍵，在相同分子量的情況下，膠液的粘度相對較大，固化膠膜的強度、模量和硬度以及對極性材料的粘接性相對增加，但是伸長率下降。
硅烷改性聚氨酯密封膠除了基礎(chǔ)聚和物之外，還要加入增塑劑、填料、防老劑、觸變劑、固化促進劑、顏料等。
配料是在帶有水冷夾套并能抽真空的行星式攪拌器中進行，所有的原料在使用前必須嚴格脫水。改變原料的種類和配比可制得不同模量、硬度、伸長率的產(chǎn)品，使用白炭黑作填料可制得透明產(chǎn)品。
硅烷改性密封膠的研究
摘要：本文綜述了硅烷化密封膠的改性機理、性能優(yōu)勢、特點及目前國內(nèi)外發(fā)展狀況，著重敘述以硅氧烷封端改性聚氨酯(SPU)及制備硅烷化聚氨酯密封膠的研究。
關(guān)鍵詞：密封膠 硅烷化改性 聚氨酯 聚醚
1.硅烷化改性密封膠發(fā)展概況
八十年代以來，隨著城市建筑現(xiàn)代化發(fā)展和對建筑功能要求的提高，我國建筑結(jié)構(gòu)接縫密封用高性能密封膠的品種和數(shù)量越來越多，最早用于建筑的是聚硫型，以后相繼發(fā)展了丙烯酸、硅酮和聚氨酯型密封膠，發(fā)展十分迅速，1990年總量約0.2萬噸，1995年0.6～1.0萬噸，2001年估計可達到4-5萬噸。其中以硅酮型密封膠發(fā)展最快，已成為年產(chǎn)量(2.5-3.0萬噸)最大的膠種。由于硅酮型密封膠已進入規(guī)?；a(chǎn)，在建筑上的大量使用有時會超出應有的功能范圍，如用于石材接縫、機場跑道接縫、混凝土結(jié)構(gòu)縫等，造成污染、腐蝕、形成隱患。我國聚氨酯密封膠粘接穩(wěn)定，彈性優(yōu)良，具有抗撕裂、耐磨、抗穿刺性，對基材不污染，耐酸堿和有機溶劑，可涂漆，對石材及混凝土無腐蝕，在建筑上應有更大的市場份額，但由于貯存性要求較高，人們對其長期耐濕熱性不放心，產(chǎn)品發(fā)展時間又較遲，至今尚未形成大批量的生產(chǎn)。市場的發(fā)展對綜合功能—經(jīng)濟性更優(yōu)的改性密封膠開發(fā)提出了需求，以有效改善和提高密封適應性和可靠性，填補我國產(chǎn)品類型上的空白，用于建筑防水、防火、絕緣、防霉、抗污染密封等[1]。
目前，硅烷改性聚合物的研究十分活躍，如硅烷改性聚醚(MS)、硅烷改性聚氨酯(SPUR)等。其中SPUR是以聚氨酯為主鏈通過硅烷改性封端改性是一個重要的發(fā)展方向，該類密封膠按端基和固化機制可納入改性硅酮類，但往往按主鏈結(jié)構(gòu)歸入聚氨酯類[2]，在國外這類密封膠發(fā)展迅速，已形成產(chǎn)品市場。
70—80年代，硅改性聚醚密封膠技術(shù)在日本發(fā)展迅速，產(chǎn)品開發(fā)早，已有大量的專利報道[3～5]，并于80年代進入市場。最初開發(fā)出商品名為“鐘化MS聚合物”的硅改性聚醚密封膠，作為高性能的彈性體密封膠[6]，1981年曾用于高層建筑物DM-Ichi Kangyo銀行東京總部，良好的性能受到了市場認可。至1996年在日本的市場上硅改性聚醚密封膠的占有率已達到36％，超過了聚氨酯和硅酮密封膠。
歐洲和美國硅烷改性密封膠也相繼發(fā)展，德國的漢高、德固薩和美國的Witco、Crompton等公司都有硅改性密封膠產(chǎn)品，其中，德國的德固薩公司開發(fā)了硅改性聚醚密封膠，通過向硅改性聚醚密封膠中添加各種合適的粘接促進劑，有效地改善了密封膠的粘接性能和力學性能，具有完善的產(chǎn)品技術(shù)”[7～8]。美國新一代硅改性聚氨酯密封膠，將聚氨酯鏈端的-NCO基團轉(zhuǎn)化為可水解的有機硅基團，以硅烷的固化機制代替異氰酸酯固化機制。1971年Hale等人曾報道聯(lián)碳公司實驗室開發(fā)出由功能性硅烷與端NCO預聚體反應，得到不含游離-NCO基的硅改性聚氨酯[9]。近年來美國Witco公司利用其研制的含有獨特的官能基的烷氧硅烷，發(fā)展了硅烷改性聚氨酯的技術(shù)(SPURSM)，用官能性硅烷封端聚氨酯，配制成低高不同模量的密封膠，性能優(yōu)異并對環(huán)境友好，具有很大的市場潛力[10-11]。新近，美國的Crompton公司又相繼開發(fā)新型硅烷化封端的硅烷改性聚氨酯密封膠，該密封膠采用新型封端劑(N-乙基-γ一氨異丁基三甲氧基硅烷)[12-13]，封端效率高，封端后固化速度快，由于它只含有仲胺基而不含有伯胺基，所以封端后不會使聚氨酯預聚體過分增粘，在目前硅烷改性聚氨酯技術(shù)方面鉸為先進。2001年5月SWISS BONDING 01國際技術(shù)會議上報告了SPU聚合物的最新進展，展示了密封膠新產(chǎn)品[14-15]，該類產(chǎn)品的開發(fā)和研究仍是粘接密封材料的一個課題。
我國關(guān)于硅烷改性密封膠的研究還不多，目前已知的有黎明化工研究院和廣州化學所在從事該項研究，但還遠遠不夠，需要這方面的進一步科研和實驗工作。
2.硅烷改性密封膠的改性原理
一般來講，硅改性密封膠主要有兩種，一種是對聚醚進行硅氧烷封端改性，另外一種就是對聚氨酯進行硅氧烷封端改性。兩種改性密封膠合成、制備方法和性能各有不同。硅烷改性聚醚密封膠基膠的合成是通過將聚醚端接可水解性的硅烷，按一般制備密封膠的工藝，加入各種填料、增塑劑、觸變劑和催化劑等，經(jīng)混合分散制備成硅烷改性聚醚密封膠。[16]硅氧烷封端固化的改性聚合物可有兩個端烷氧基，也可以有三個端烷氧基，固化后柔韌性和模量有差別，一般來講，三個烷氧基封端的預聚物固化后較硬，相對模量高柔性低，而兩個烷氧基封端的預聚物固化后，相對柔性和延伸性較好。[9]其固化機理如下：
同硅改性聚醚密封膠相似，硅烷氧改性聚氨酯是將聚氨酯端接可水解性的硅烷制得，制備的密封膠在一定的相對濕度下，通過水氣的作用進行交聯(lián)固化，反應過程如下：
美國專利報道，一種有硅烷封端率為5-10％的硅烷改性聚氨酯，制成的密封膠也有很好力學性能和粘接性[17]。
3.硅烷改性密封膠基礎(chǔ)聚合物合成原理和技術(shù)路線
硅改性聚醚密封膠的基礎(chǔ)聚合物是合成端烷氧基聚醚，可通過以下方法實現(xiàn)：
a. 采用端-NCO聚醚預聚體與烯丙醇反應合成端雙鍵聚醚，在氯鉑酸催化作用下同有機硅化合物(如甲基二甲氧基硅烷)進行硅氫加成反應制備端硅氧烷聚醚；
b.將分子量較低的端羥基聚醚用Wiiiamson醚合成法與堿金屬或堿金屬氫氧化物反應，以二氯甲烷偶聯(lián)倍增其分子量，再同烯丙基氯反應生成端雙鍵聚醚，經(jīng)硅氧加成反應制成端硅氧烷基聚醚；
c.先合成一端為雙鍵、一端為羥基的高分子量聚醚，然后用偶聯(lián)劑(女二異氰酸酯等)倍增為分子量更大的端雙鍵聚醚，經(jīng)硅氫加成反應制成端硅氧烷基聚醚；
d.采用雙金屬催化劑合成高分子量端羥基聚醚，然后將羥基轉(zhuǎn)化為端烯丙基，經(jīng)硅氫加成制成端羥基聚醚。
其中a法所用聚醚分子量較低，制成的有機硅改性聚醚主鏈中含多個氨基甲酸酯基團，易形成氫鍵，聚合物粘度大，配制密封膠時填料加入量相對減少，混合操作也較難，且由于存在N-H鍵，硅氫化反應只能用甲基二甲氧基硅烷類化合物；a法的缺點可用b法避免，但必須除去付產(chǎn)物鹽，工藝復雜性增加：c法與a、b比較，由于所用聚醚分子量較高，分子鏈上所含氨基甲酸酯基團少，可由偶聯(lián)劑進行一次偶聯(lián)反應，對聚合物粘度影響不大，且無偶聯(lián)反應的付產(chǎn)物，工藝操作較為簡單：d法以雙金屬催化劑合成高分子量8000以上的聚醚，將聚醚的端羥基轉(zhuǎn)變?yōu)橄┍?，不用二氯甲烷偶?lián)增加分子量，又無氨酯鍵偶聯(lián)點，可大幅減少付產(chǎn)物鹽類，有利于提高交聯(lián)產(chǎn)物柔性，可制備模量較低的密封膠[18]。
硅改性聚氨酯的合成要分兩步，一是合成聚氨酯預聚體，二是合成硅烷封端的聚氨酯[19]。
具體步驟如下：
a.聚醚與一定量的二異氰酸酯反應合成聚氨酯，NCO/0H比例控制在大于1或小于1，分別制成端基為NCO或0H的聚氨酯預聚物；
b.同功能性有機硅烷反應。對端基為-NCO的預聚體，可加入氫活潑性的有機功能硅烷，如Witco公司生產(chǎn)的Silquest Y-9669硅烷(N-苯基-r-氨丙基三甲氧基硅烷)，使可水解性硅烷端接聚氨酯預聚體，反應可持續(xù)到聚氨酯NCO完全消失。
4.硅烷改性密封膠的配制
硅烷改性聚合物為液態(tài)流體，濕氣可固化為柔軟橡膠狀材料，延伸率相對較低，剪切和拉伸強度也不高，但通過密封膠配方設(shè)計，加入補強劑、填料和其它助劑后制備的密封膠，在物理性能上將產(chǎn)生明顯變化。高性能的密封膠的功能性，決定于配方設(shè)計和主要成分的選擇，主要成分及作用如下[19]：
a.硅烷改性聚合物一作為密封膠的基礎(chǔ)關(guān)鍵是功能性官能團、主鏈結(jié)構(gòu)和分子量的選擇；
b.補強填料一主要作用是增加密封膠強度、耐化學性并改善粘流狀態(tài)，獲得建筑接縫密封施工需要的觸變性和擠出性，也可在一定程度上降低成本?？晒┻x擇的填料有碳酸鈣、碳黑、二氧化硅等；
c.增塑劑一主要作用是調(diào)整產(chǎn)品硬度和模量，主要有鄰苯二甲酸酯類和氯化石蠟等；
d.顏料—主要作用是著色，制成相同于被粘物或涂料顏色的密封膠，如用二氧化鈦、氧化鐵、碳黑等；
e.固化催化劑一提高密封膠固化速度，一般采用有機錫類和有機鈦化合物，如二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫和鈦酸丁酯等，當同時加入一定量月桂胺組成的復合型固化劑時，可獲得更好的效果；
f.其它助劑一用以改善密封膠的綜合性能和施工性，如觸變劑、增粘劑、耐熱防老劑、抗氧劑、防UV老化穩(wěn)定劑等。
5.硅烷改性聚氨酯密封膠的性能優(yōu)勢
1) 基礎(chǔ)聚合物和密封膠產(chǎn)品按期望的性能要求設(shè)計選擇范圍寬闊合成的基礎(chǔ)聚合物可采用分子量和結(jié)構(gòu)不同的聚醚主鏈，活性端基也可采用同-NCO或-0H反應的性能各異的硅氧烷化合物，最終產(chǎn)品可以含也可以不含游離-NCO的硅改性聚氨酯[9]，密封膠基礎(chǔ)聚合物的化學結(jié)構(gòu)可按期望性能要求設(shè)計，活性功能端基也可有目標的選擇，并通過密封膠的配方設(shè)計，充分發(fā)揮硅酮及聚氨酯兩類聚合物的性能優(yōu)勢，并補償其不足，獲得性能優(yōu)異的產(chǎn)品，如近年美國Witco公司利用其研制的含有獨特的官能基的烷氧硅烷，發(fā)展了硅烷改性聚氨酯(SPURSM)技術(shù)，充分利用了硅一碳鍵的 疏水性降低預聚物對濕氣的敏感，配制成貯存穩(wěn)定、對環(huán)境友好、模量低高不等的功能性密封膠。值得重視的是密封膠的模量，我國和日本均已采用ISO ll600標準按模量和位移能力對建筑密封膠產(chǎn)品進行分級和要求，建筑接縫密封更多的施用低模量密封膠，當接縫伸縮變形位移時能較好的隨同變形，降低粘結(jié)體界面的應力，避免自身或被粘物破壞引起密封失效，硅烷改性聚氨酯較方便的配制出高、中、低不同模量的產(chǎn)品。
2) 對環(huán)境友好并具有良好的耐候性
硅改性密封膠體系中沒有游離的TDI，在貯存和使用中沒有毒害，產(chǎn)品遇濕氣固化時僅釋放出微量醇分子，完全符合環(huán)保要求。改性聚合物分子鏈中不飽和鍵含量極低是顯著的特征，賦予密封膠卓越的耐候性，可在戶外大氣長期作用下，密封的接縫表面不裂口、不裂紋、不變色。[16]
3) 與多種基材有穩(wěn)定優(yōu)異的粘接性和可涂漆性
硅改性密封膠中含有硅烷氧基的端基，可同多種材料表面的羥基反應水解成硅羥基，這種化學鍵合使其對多種材料產(chǎn)生穩(wěn)定優(yōu)異的粘接性，對多數(shù)建筑材料如花崗巖、石材、玻璃、混凝土和金屬等，均能實現(xiàn)穩(wěn)定粘結(jié)。近年來功能性硅烷氧化合物的應用，使膠接對象進一步擴展，如PVC、尼龍、聚碳酸酯、丙烯酸酯樹脂、玻璃纖維、ABS和聚苯乙烯等多種塑料，甚至可在油漆和有機硅污染的表面，也能形成穩(wěn)定粘結(jié)，這意味著硅改性密封膠可成為接縫密封修補用密封材料。改性物分子中的硅烷鏈段有助于密封膠有效地用于未經(jīng)表面底涂處理的無孔性材料膠接。特別值得指出的是同玻璃的粘結(jié)性，例如汽車擋風玻璃、后窗玻璃與金屬框架的膠接，硅改性聚氨酯密封膠同硅酮型密封膠一樣，無須底涂劑可直接實現(xiàn)粘結(jié)密封，不僅施工簡便，而且由于良好的可涂漆性，不必擔心對整車涂漆效果的影響，因為改性聚合物可硅氧烷水解生成的—SiOH基團可與擋風玻璃表面-0H反應，產(chǎn)生牢固的Si-O-Si鏈段[16]，而主鏈是無硅的碳鏈。
4) 良好的力學性能
表1列舉了Witco公司硅改性聚氨酯密封膠試制品(SPUA，SPUB)及硅改性聚醚類密封膠(SPE)同傳統(tǒng)聚硫橡膠密封膠(PS1、PS2)商品及聚硅氧烷類密封膠(SR)商品的力學性能測試結(jié)果[17]，可見SPU產(chǎn)品的力學性能滿足建筑密封要求，可同其他類密封膠相比較。
5) 良好的耐水解性和耐化學性
基礎(chǔ)聚合物分子含有硅氧鏈段，主鏈為化學穩(wěn)定的聚醚，賦予密封膠良好的耐防凍液、耐柴油、耐汽車潤滑油等性能，促成該類密封膠成為工業(yè)、運輸業(yè)和汽車制造業(yè)等領(lǐng)域理想的密封材料[20-21]。Witco公司將表1的幾種密封膠浸入70℃幾種的不同溶劑中，三周后測試其力學性能變化絕對值的百份數(shù)(圖1)，結(jié)果表明，硅改性聚氨酯密封膠力學性能變化分別為20%和10%，具有優(yōu)越的抗化學腐蝕性，硅酮和硅改性聚醚密封膠性能變化大于30%，而其他密封膠性能變化均在60%以上[16]。
6.結(jié)語
硅烷改性密封膠是采用聚醚多元醇為起始原料端基接硅烷改性，原材料來源方便。產(chǎn)品固化機理與硅酮類密封膠相似，固化后含有Si-O-Si鏈結(jié)，使其具有類似于硅酮密封膠的綜合性能，但主鏈段為聚醚或聚醚-聚氨酯，又可獲得聚氨酯的特性，可制備出建筑接縫密封所需要的具備各種功能的新型密封膠。隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展和生活水平的不斷提高，對建筑提出節(jié)能、防水、隔音、防腐蝕等各種功能要求，密封膠的高功能化是必然趨勢。開發(fā)硅烷改性密封膠并盡快實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，具有良好的應用前景。
參考文獻：
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