聚氨酯密封胶一般分为单组分和双组分两种基本类型,单组分为湿气固化型,双组分为反应固化型。单组分密封胶施工方便,但固化较慢;双组分有固化快,性能好的特点,但使用时需要配制按是否有流动性,聚氨酯密封胶又可分为不垂挂型(non-sagging)和自流平行(self-leveling)。不垂挂型用于垂直面,倾斜面,*等场合,固化之前不会由于胶条自重而发生偏移,滑动或流动;而自流平型专门用于水平场合。按使用后的性质还可以分为不干型,半干型和全固化弹性体型。
此类密封胶基本上用于静态接缝中,使用期一般为2或2以上。通常采用3种主体材料:油和树脂、聚*、沥青。
此类密封胶包括经*可形成真正弹性状态的液体聚合物,它们具有承受重复的接缝变形能力。弹性体密封胶所使用的聚合物弹性体包括液体聚硫橡胶、巯端基*醚、液体聚氨酯、室温*硅橡胶和低分子丁基橡胶等。该类密封胶通常配合成两个组分,使用时将两个组分混合。
热熔密封胶又叫热施工型密封胶。指以弹性体同热塑性树脂掺合物为基料的密封胶。这类密封胶通常在加热(1~200℃)情况下经一定口型模型直接挤出到接缝中。热施工可改进密封胶对被粘基料的湿润能力,因此对大多数被粘基料具有*的粘接力。一经放入适当位置,就冷却成型或成膜,成为收缩性很小的坚固的弹性体。热施工密封胶的主体材料主要是异*类聚合物、三元乙丙橡胶和热塑性的*乙烯嵌段共聚物。它们通常同热塑性树脂如eva、eea、聚乙烯、聚*、聚酯等掺合。聚氨酯密封胶是以聚氨酯橡胶及聚氨酯预聚体为主要成分的密封胶。密封胶是用来填充空隙(孔洞、接头、接缝等)的材料,兼备粘接和密封两大功能。聚氨酯密封胶与硅酮密封胶、聚硫密封胶构成了目前*密封胶的三大品种。单组分胶料中的预聚体及双组分胶中的主剂和固化剂中的*,是密封胶的基础聚合物(base-polymer)。基础聚合物约占密封胶的35%-65%,它们固化后的性能对整个密封胶的性能有较大的影响。与其他两大类弹性密封胶有机硅及聚硫相比,聚氨酯胶的一个特殊优点是聚氨酯树脂的原料组成和结构可变化范围大,因为聚氨酯分子设计的自由度大。本节将介绍聚氨酯密封胶的主体成分——聚氨酯预聚体其组成结构与密封胶性能的关系。
对单组分聚氨酯密封胶来说,如何既缩短固化时间,但又不会因c02来不及扩散而发泡,且*贮存稳定性,历来都是*,因为相对于胶粘剂*是溶剂型胶粘剂,密封胶的固化缩短较慢。对于双组分无溶剂胶粘剂及密封胶体系可通过在*组分中加入催化剂的办法解决。而单组分湿固化胶,若配人较多的催化剂,虽固化速度可提高,但却可能引起贮存稳定性下降。故为了抑制游离nco基团与氨酯键的交联反应(即脲基*酯生成反应)及游离nco的其他副反应,提高预聚体的贮存稳定性,并且能快速固化而不发泡,可采用封闭的办法将预聚体的端nco基团部分或全部封闭,或在单组分胶中配人封闭了的二胺(即双组分单包装),当密封胶使用时,在空气中的湿气和胶中催化剂的作用下封闭了的基团离解,进行交联固化反应。
为了避免水分直接与预聚体中的游离nco基团反应,有些人研究了一些类型的潜固化体系,这些潜固化剂是封闭了的多元胺(如酮*、醛*、烯酮)或水解后能产生多元胺的化合物(如恶唑烷)。
上述化合物在室温遇湿气水解,得到二伯胺或二仲胺,能迅速与pu预聚体中的游离nco反应,生成聚氨酯—脲而固化。由于胺与nco反应的速度比水快得多,因而实际上水不直接参与nco基的固化反应,因而不会产生气泡。
由于酮*对水极其敏感,水解后产生的伯胺活性高,能很快与nco反应,因而采用酮*为潜固化体系,则预聚体*也需要封闭,并且封闭剂是常温下解离活性低的*及取代酚类、己内*等,这是因为伯胺活性高,能促进封闭的预聚体*闭并与之反应。