硅烷改性聚醚密封膠
一、硅烷改性聚醚密封膠簡(jiǎn)介
硅烷改性聚醚密封膠（ms密封膠）又稱有機(jī)硅改性聚醚密封膠、端硅基聚醚密封膠，是以端硅基聚醚（以聚醚為主鏈，兩端為硅氧烷）為基礎(chǔ)聚合物制備而成的一種高性能環(huán)保密封膠。
由于其綜合了硅酮密封膠和聚氨酯密封膠的優(yōu)點(diǎn)和長(zhǎng)處，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐候性、耐久性、抗變形和位移能力強(qiáng)、粘結(jié)性好、涂膜性好、環(huán)境友好、污染小、粘度低、施工性優(yōu)良等特點(diǎn)，越來(lái)越受到國(guó)內(nèi)建筑行業(yè)的重視，在汽車制造、軌道交通、集裝箱制造、裝備制造等工業(yè)領(lǐng)域以及電子電氣工程領(lǐng)域也得到越來(lái)越廣泛的推廣和應(yīng)用。
硅烷改性聚醚的合成
硅烷改性聚醚的結(jié)構(gòu)特征是主鏈為大分子聚醚，端基為含有可水解基團(tuán)的硅烷基團(tuán)。硅烷改性聚醚的合成通常采用兩步法完成。
步驟：以烯丙基聚醚醇、端羥基聚醚等為原料，以二鹵甲烷（h2cx2）為擴(kuò)鏈劑，以燒堿為催化劑，經(jīng)擴(kuò)鏈反應(yīng)制得烯丙基端羥基聚醚中間體。
步驟2：精制中間體在鉑基催化劑存在下與甲基二甲氧基硅烷進(jìn)行末端硅烷化反應(yīng)，得到硅烷改性聚醚。
硅烷改性聚醚密封膠的固化機(jī)理
ms密封膠的固化機(jī)理屬于濕固化，在室溫、水分和適當(dāng)?shù)拇呋瘎ò贰㈠a等）存在下，首先端烷氧基中的烷氧基水解為硅醇基（si-oh）；隨后si-oh基團(tuán)之間或si-oh與si-och之間發(fā)生縮合反應(yīng)，形成si-o-si鍵，釋放出水或甲醇；交聯(lián)后形成以si-o-si鍵為網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)點(diǎn)的柔性聚醚鏈結(jié)構(gòu)彈性體。
硅烷改性聚醚密封膠的優(yōu)點(diǎn)
硅烷改性聚醚膠粘劑、硅酮密封膠、聚氨酯密封膠性能對(duì)比：
硅烷改性聚醚膠粘劑之所以具有如此優(yōu)良的綜合性能，與其基礎(chǔ)聚合物（硅基封端聚醚）的特殊結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
硅烷改性聚醚密封膠的特性
1.對(duì)基材有廣泛的附著力。由于基礎(chǔ)聚合物（硅基封端聚醚）的表面能低、滲透性高，對(duì)大多數(shù)無(wú)機(jī)、金屬、塑料基材有良好的潤(rùn)濕能力，從而對(duì)基材產(chǎn)生良好的附著力。
2、優(yōu)異的耐候性、耐久性。端硅基聚醚是由聚醚作為長(zhǎng)鏈組成，以硅氧基封端，聚醚長(zhǎng)鏈具有不飽和度低、分子量高、分布窄的特點(diǎn)，端基為可水解的硅氧烷基團(tuán)。硅烷改性聚醚密封膠經(jīng)室溫濕氣固化后，會(huì)形成以Si-O-Si鍵為交聯(lián)點(diǎn)的柔性聚醚長(zhǎng)鏈連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，該體系不僅具有優(yōu)異的耐候性、耐水性、耐老化性和耐久性，還能有效抑制和避免密封膠長(zhǎng)期使用后表面龜裂的形成。
3.環(huán)境友好性。端硅基聚醚是以硅氧基封端的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)聚醚，它不像聚氨酯密封膠那樣含有有毒的異氰酸酯基團(tuán)或游離異氰酸酯。端硅基聚醚粘度低，施工性好，不需要使用有機(jī)溶劑來(lái)調(diào)整配方的工藝性能。因此，硅烷改性聚醚膠粘劑可以完全實(shí)現(xiàn)不添加任何有機(jī)溶劑，其總揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）很低。
4.涂裝性。普通硅酮密封膠表面不能涂裝或著色，只能根據(jù)用戶需要調(diào)整成所需的顏色；硅烷改性聚醚膠可以涂裝、著色，具有良好的涂裝性能。
硅烷改性聚醚密封膠的技術(shù)進(jìn)展
20世紀(jì)70年代，日本鐘化株式會(huì)社開發(fā)出以聚醚為骨架的有機(jī)硅改性聚合物，1974年率先開發(fā)出有機(jī)硅改性聚醚密封膠，1978年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，1979年定名為“中華MS聚合物”，1981年在東京都中央銀行東京總部的高層建筑中使用，標(biāo)志著有機(jī)硅改性聚醚密封膠得到市場(chǎng)的認(rèn)可。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)研究人員對(duì)MS密封膠進(jìn)行了相關(guān)研究。張虎吉等以MS預(yù)聚物、增塑劑、碳酸鈣、氣相二氧化硅、硅烷偶聯(lián)劑、催化劑為原料，制備了單組分MS密封膠。薛繼東等以硅基封端聚醚（MS）為基礎(chǔ)聚合物，制備了單組分濕氣固化MS密封膠。陳中華等以瓦克STP-E30和STP-E35為基礎(chǔ)聚合物，制備了高性能單組分密封膠。黃火陽(yáng)等以有機(jī)硅改性聚醚樹脂、聚環(huán)氧丙二醇、填料、硅烷偶聯(lián)劑、催化劑等為原料，制備了環(huán)境友好的單組分有機(jī)硅改性聚醚密封膠。
目前，國(guó)產(chǎn)MS膠正向多功能產(chǎn)品方向發(fā)展，楊靜等制備了一種透明單組分有機(jī)硅改性聚醚密封膠，該密封膠具有優(yōu)異的耐候性、較高的抗變形和位移能力，且粘接性好、涂膜性好、污染低、環(huán)境友好等特點(diǎn)。周汝江等制備的產(chǎn)品具有優(yōu)異的阻燃性和良好的粘接性，適用于建筑、交通、太陽(yáng)能等領(lǐng)域的粘接密封。王翠華等制備了一種雙組分MS密封膠，該密封膠可在低溫下快速固化，具有良好的粘接加工性和儲(chǔ)存穩(wěn)定性。
硅烷改性聚醚密封膠的應(yīng)用
硅烷改性聚醚密封膠本身具有彈性，能承受材料膨脹和振動(dòng)，不易剝落，并能長(zhǎng)期保持性能；由于其優(yōu)越的粘接性能，可用于各種用途；不污染石材，幾乎沒有氣味或揮發(fā)性成分；可作為后涂層，可濕對(duì)濕噴涂；固化過(guò)程無(wú)氣泡，不影響材料的力學(xué)性能?；诖?，密封膠可應(yīng)用于以下領(lǐng)域：
1、建筑領(lǐng)域：建筑物屋面防漏密封、空調(diào)系統(tǒng)密封、建筑物裂縫修補(bǔ)、天窗及地板安裝、復(fù)合裝飾板、廚房、衛(wèi)生間等附屬設(shè)施接縫密封、混凝土結(jié)構(gòu)住宅門窗密封。
2、工業(yè)領(lǐng)域：汽車、高速列車的車門、窗戶、擋風(fēng)玻璃的密封，天花板地板、車架框架的粘接，船舶、集裝箱、食品冷藏車等的粘接密封，電梯轎廂加強(qiáng)筋的粘接密封。
3.產(chǎn)品組裝領(lǐng)域：同種或異種材料的粘接、層壓板粘接密封件及裝飾面板的組裝、機(jī)械零部件的組裝。
結(jié)語(yǔ)
國(guó)外硅烷改性聚醚密封膠技術(shù)已相對(duì)成熟，在日本及歐美，硅烷改性聚醚密封膠的市場(chǎng)占有率已達(dá)30%以上，且近年來(lái)呈明顯上升趨勢(shì)。而我國(guó)在預(yù)聚體合成、密封膠制備、工程應(yīng)用技術(shù)研究等方面相對(duì)薄弱，由于預(yù)聚體合成技術(shù)被國(guó)外壟斷，導(dǎo)致硅烷改性聚醚密封膠的采購(gòu)價(jià)格較高，在我國(guó)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用仍有一定難度。
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，密封膠的需求也必將走向高端化發(fā)展。因此，深入研究硅烷改性聚醚預(yù)聚體的合成機(jī)理，解決規(guī)?；a(chǎn)的工藝控制問(wèn)題，形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硅烷改性聚醚預(yù)聚體合成技術(shù)，加大硅烷改性聚醚的研發(fā)、生產(chǎn)和工程應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)航空、建筑、橋梁、火車等需要高性能密封產(chǎn)品的行業(yè)具有至關(guān)重要的作用。
ms粘合劑催化劑目錄
NT CAT MS220是一種環(huán)保型金屬?gòu)?fù)合催化劑，不含ROHS限制的多溴聯(lián)苯、多溴二苯醚、鉛、汞、鎘以及辛基錫、丁基錫、苯基錫等九種有機(jī)錫化合物，可用于聚氨酯皮革、涂料、膠粘劑、硅橡膠，尤其適用于MS膠粘劑。
nt cat e-14 廣泛應(yīng)用于聚氨酯泡沫、彈性體、粘合劑、MS密封膠和室溫固化有機(jī)硅體系；
nt cat e-15適用于芳香族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，催化活性中等，活性較a-14低；
nt cat e-16適用于芳香族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，具有延時(shí)效果和一定的耐水性，對(duì)復(fù)合材料的貯存時(shí)間較長(zhǎng)；
NT CAT E-128適用于聚氨酯雙組分快速固化膠粘劑體系，在該系列催化劑中具有較強(qiáng)的催化活性，特別適用于脂肪族異氰酸酯體系；
NT CAT E-129適用于芳香族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，具有較強(qiáng)的延遲作用，對(duì)水有較強(qiáng)的穩(wěn)定性；
NT CAT E-138適用于芳香族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，具有中等催化活性，良好的流動(dòng)性和耐水解性；
nt cat e-154適用于脂肪族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，具有延遲作用；
NT CAT E-159適用于芳香族異氰酸酯雙組分聚氨酯膠粘劑體系，可替代A-14，添加量為A-14的50-60%；
nt cat mb20凝膠催化劑可用于軟質(zhì)本體泡沫、高密度軟質(zhì)泡沫、噴涂泡沫、微孔泡沫和硬質(zhì)泡沫體系中替代錫金屬催化劑，其活性相對(duì)有機(jī)錫較低；
nt cat t-12 二月桂酸二丁基錫，凝膠型催化劑，適用于聚醚型高密度結(jié)構(gòu)泡沫、聚氨酯涂料、彈性體、膠粘劑、室溫固化硅橡膠等；
nt cat t-125有機(jī)錫強(qiáng)凝膠催化劑，與其他二丁基錫催化劑相比，t-125催化劑對(duì)氨基甲酸酯反應(yīng)具有更高的催化活性和選擇性，并提高了水解穩(wěn)定性，適用于硬質(zhì)聚氨酯噴涂泡沫、模塑泡沫和箱體應(yīng)用。
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