了解美国迈图Momentive有机硅产品可以如何帮助提升产品性能,请咨询我们----从1996年开始的授权经销商。

了解更多
网站首页    硅烷偶联剂    SILQUEST® A-Link 15 硅烷

SILQUEST® A-Link 15 硅烷

 

 

聚氨酯粘合剂和密封胶的仲胺基硅烷交联剂

 

产品说明

Silquest® A-Link 15 硅烷作为异氰酸酯功能预聚体的封端剂和交联剂已投入使用。与以前的仲胺基硅烷封端剂相比,该产品能带来更好的热稳定性和紫外稳定性。Silquest A-Link 15 硅烷还可用作有机硅、杂化型、聚氨酯和环氧粘合剂及密封胶的粘接促进剂。

 

硅烷化聚氨酯的性能和典型优点

仲胺基官能团

*        与-NCO、-COOH、环氧功能材料的反应可控,提供湿气硫化的硅烷交联机理

* 仲胺基官能团能避免出现在使用伯胺基硅烷作为预聚体封端剂/交联剂时粘度不稳定的现象 * 烷胺基硅烷比芳胺基硅烷更能改善热稳定性

 

三甲氧基硅烷官能团

*        在配方条件或大气湿度下快速水解

*        为玻璃、金属和其它无机材料提供良好的湿粘接性能

*        形成的化学键具有优异的热稳定性、化学稳定性和紫外光稳定性

*        硅烷功能体系(有机硅,杂化物,SPUR 预聚体技术改性的聚氨酯)中的胺催化交联剂和粘接促进剂

 

典型物理性能

 

物理性能

数值

分子量

222

外观

浅黄色

比重 (25/25℃)

1.05

 

 

 

 

应用

经 SPUR 预聚体技术制备的,不含- NCO 的,可湿气交联的聚氨酯预聚体

 

Silquest A-Link 15 硅烷能经济有效地构成高性能的、可湿气硫化的硅烷化预聚体。该硅烷化预聚体可与填料、增塑剂和其它添加剂配制形成在室温下可湿气硫化的产品,例如用于运输,挡风玻璃,普通工业和建筑的单组分密封胶或热熔粘合剂。性能可以通过改变预聚体骨架的分子量、多元醇的官能度和化学性能以及密封胶配方来改变。

 

使用有机硅的 Silquest A-Link 15 硅烷比使用其他胺基硅烷交联技术具有更多的优点,包括:

 

*        提高颜色的热稳定性

与胺基封端技术相比,以 Silquest A-Link 15 硅烷化的预聚体具有更好的颜色稳定性。

*        提高紫外稳定性


Silquest A-Link 15 处理的 SPUR 预聚体制备的密封胶具有出色的紫外稳定性。与标准聚氨酯预聚体技术相比,Silquest 硅烷封端的预聚体具有更好的紫外稳定性。该体系不含异氰酸酯,能与更广泛的紫外稳定剂配合使用,因此能使产品的紫外稳定性得到显著提高。具有封端结构的 Silquest A-Link 15 能进一步提高紫外稳定性,提供比其他仲胺基硅烷更好的紫外稳定性。


MDI 和 SPUR 预聚体制备的密封胶在快速耐候老化试验机 QUV A 条件下可超过 8,500 小时。Silquest A-Link 15 能进一步提高紫外稳定性(见第四页,表 3)

 

* 提高经济效益

 

Silquest A-Link 15 能经济有效地发挥 SPUR 预聚体技术的优点。与以前的技术相比,较低的当量分子量可带来较低的使用量。

 

*        降低加工成本

 

与其他仲胺基硅烷相比,Silquest A-Link 15 硅烷具有更快的 NCO 封端速度。

img2

 

 

 

SPUR 预聚体技术的特点和典型优点

硅烷化聚氨酯

含-NCO 的预聚体用 Silquest A-Link 15 硅烷封端后,所得到的硅烷化树脂可通过端基(烷氧基硅烷)的水解和缩聚反应在室温下进行湿气硫化。形成的硅氧骨架对热、溶剂和紫外辐射具有稳定性。用硅烷化预聚体制备的密封胶在配方上有更大的自由度,并具有多种性能和优点:

 

*        与玻璃、铝材和其他金属具有良好的粘接性能,并且无需底漆

*        当在硅烷化树脂中加入诸如 Silquest A-1110 的胺基硅烷作为粘接促进剂时,能与塑料形成不同寻常的优良粘接,例如 PVC、聚苯乙烯、尼龙、ABS 和丙烯酸树脂

*        快速、无气泡的硫化过程

*        良好的耐久性能和接点位移能力

*        优良的拉伸强度和弹性

*        可灵活制备低模量 / 高伸长率或高模量 / 低伸长率的产品

*        牢固的 Si-O-Si 交联键

*        良好的耐溶剂性能

*        直接刷涂性能

*        不含异氰酸酯的聚胺酯材料

*        优良的紫外稳定性,并且不会牺牲硫化速度

 

该技术适合用于要求能对多种基材形成强粘接力的应用,如各种挡风玻璃、运输和工业密封胶。


GE 有机硅的 SPUR 预聚体技术为基础的有机硅密封胶,具有可自由使用胺基硅烷如 Silquest A-1110,Silquest A-1170 作为粘接促进剂的优点,能显著提高最终体系对塑料的湿粘接强度。

 

SPUR 预聚体密封胶的制备

硅烷交联的粘合剂或密封胶的制备有三个步骤:

*        制备含异氰酸酯官能团的预聚体

*        预聚体用硅烷封端

*        粘合剂和密封胶的配制

制备异氰酸酯封端的预聚体

 

将二异氰酸酯和二醇在催化剂作用下反应,用现行方法制得聚胺酯预聚体。这里讨论的示范配方


MDI,聚丙二醇(分子量 4000,NCO/OH=1.4),二月桂酸二丁基锡催化剂。预聚体的制备可采用多种异氰酸酯和多元醇。反应在 65-70℃下进行,直到所有的-OH 基团都参加反应。该反应大概需要三小时。

 

异氰酸酯预聚体的硅烷化

 

加入 Silquest A-Link 15 硅烷,直到所有异氰酸酯基团反应完全。建议反应温度在 65-70℃。没有放热现象,无需加入额外的催化剂。建议 Silquest A-Link 15 过量 5%以保证完全封端。这样可得到不含异氰酸酯的预聚体,当暴露在湿气中时即可硫化。

 

单组分硅烷化聚氨酯密封胶的配制

 

硅烷化的聚胺酯可和增塑剂、填料和其它添加剂制成单组分、室温、湿气硫化的密封胶。最终配方在 80℃下混合 60 分钟。建议反应釜的温度在加入硅烷粘接促进剂(Silquest A-1110),脱水剂(Silquest A-171)和硫化催化剂(Fomrez SUL-11A 锡催化剂或 Fomrez UL-4 锡催化剂)以前降到50℃。最好在氮气保护下,将混合物混合 30 分钟。配方和步骤与制造有机硅密封胶的方法类似。

表 1 密封胶初始配方

 

组分

重量

 

 

SPUR 预聚体

250

DIDP

100

Silquest A-171 硅烷

5

碳酸钙(细)

150

碳酸钙(粗)

100

紫外抑制剂

2.5

TiO2

7.5

SiO2

15

Silquest 硅烷粘接促进剂

3.75

Fomrez SUL-11A

0.5

 

 

 

 

单组分硅烷化聚氨酯密封胶

 

已硫化的预聚体样品的制备

 

将制好的预聚体与 1wt%的 Fomrez SUL 4(二月桂酸二丁基锡)混合,在 23℃、50%相对湿度的室内环境下硫化三天,然后在普通烘箱中,在 50℃下硫化 4 天。

 

黄变测试:

 

将上述已硫化的硅烷化预聚体在 80℃的烘箱中放置一周。用 Minolta Chroma Meter C210 测量加速老化前后的颜色变化。

表 2 硫化预聚体的黄变指数(参照指数 1.97)

预聚体硅烷封端剂

 

黄变指数

老化前

老化后

Silquest A-Link 15 硅烷

3.3

10.2

Silquest Y-9669 硅烷

4.0

23.3

 

Silquest A-Link 15 对颜色稳定性有显著改善。

img3

 

 

 

粘接-剥离测试

SPUR 预聚体技术提供了一个获得优异紫外稳定性的方法。用 Silquest Y-9669 和 MDI 制造的预聚体(MDI/PPG4000 NCO:OH =1.4,用 Silquest Y-9669 封端)使用刚才讨论的初始配方,可坚持 8,500 小时而不产生微裂缝。

 

既然该技术可获得良好的紫外稳定性,GE 有机硅现已开始测评在湿热条件下紫外透过 350 小时后的粘接性能(作为更快地区别各种体系的紫外稳定性的方法)。在该极端测试条件下,大多数密封胶都会在达到 350 小时前,丧失大部分粘接性能。我们的产品在 8,500 小时 QUV 测试中会降低65%的粘接强度,但仍然保持 5pil 的粘接强度

 

Silquest A-Link 15 在耐紫外透过性能上表现出更好的实质性改善,能保持大于 85%的初始粘接强度。我们的结论是,用 Silquest A-Link 15 处理的 SPUR 预聚体制备的密封胶具有良好的紫外稳定性。该产品特别适用于挡风玻璃、工业和运输密封胶的 OEM 和零配件市场。

 

表 3 SPUR 预聚体密封胶经 UV 透过老化处理后的粘接性能

密封胶

湿粘接强度 pil/N/mm

 

 

 

 

UV 透过以前

UV 透过以后

 

 

 

 

 

 

 

Silquest A-Link 15

14/2.45

12/2.10

 

Silquest Y-9669

14/2.45

5/0.87

 

 

 

 

 

 

 

 

img4

 

 

粘接强度测试方法

 

用异丙醇和 0.1%的去污剂溶液彻底清洁玻璃基片,然后再用去离子水清洗。清洁后的基片在使用前在空气中干燥。

 

使用 ASTM C 794 方法进行粘接剥离测试。将试验密封胶铺展 2/3 基片面积,形成大约 1/16 英寸厚度的胶层。然后用 30 目铝网覆盖该密封胶,该铝网再用另外 1/16 英寸厚的密封胶层覆盖。样品按下述步骤硫化 21 天:23℃7 天,50%相对湿度;38℃7 天,95%相对湿度;23℃7 天,50%相对湿度。

 

将硫化后的样品放在 QUV 中,使玻璃基片正对紫外灯 350 小时。QUV 工作程序设为在高湿度、60℃下工作 4 小时,然后熄灭紫外灯 4 小时。

 

测试前将处理后的样品在水中浸泡 7 天。在拉伸强度试验机上测试 180 度剥离强度(湿粘接强度)。未经水浸泡的剥离强度称为干粘接强度。

 

机械性能测试

 

机械性能使用 ASTM 标准方法测试。测试样品的拉伸强度、伸长率和模量(ASTM D 412),邵氏硬度 A (ASTM C 661) 和撕裂强度(ASTM D 624)。样品的硫化按下述步骤:23℃,相对湿度 50%3 天,然后在 50℃下 4 天。

 

表 4 SPUR 预聚体薄膜的机械性能

 

 

 

Silquest A-Link 15

 

Silquest Y-9669

 

拉伸强度(psi/MPa)

106/0.73

 

104/0.72

 

杨氏模量(psi/MPa)

113/0.78

 

112/0.77

 

伸长率(%)

148

 

149

 

硬度,邵 A

33

 

32

 

 

 

 

 

Silquest A-Link 15 硅烷为预聚体薄膜带来的性能可与 Y-9669 硅烷相比。

 

表 5 SPUR 预聚体制备的密封胶的机械性能

 

 

 

 

 

 

 

 

Silquest A-Link 15

 

Silquest Y-9669

 

拉伸强度(psi/MPa

231/1.59

 

183/1.26

 

杨氏模量(psi/MPa

271/1.87

 

184/1.27

 

伸长率(%

150

 

213

 

硬度,邵 A

51

 

34

 

 

 

 

 

Silquest A-Link 15 硅烷适合于中高模量的密封胶