一种航空用防腐聚氨酯压敏胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及聚氨酯合成工艺领域，尤其涉及一种航空用防腐聚氨酯压敏胶及其制备方法。


背景技术：

2.压敏胶及其制品广泛应用于办公、包装、电工、电器、刻蚀、涂料及家装等材料领域，与人们的生活息息相关。压敏胶消费品，在各行各业中大量使用，普通的压敏胶带和标签技术已经很成熟，其产量供过于求，但在汽车、电子及航空领域用的压敏胶要求具有良好的内聚力及粘合力，内聚力保证在粘合后收到剥离力或剪切力时不会发生胶层破获，粘合力保证压敏胶有较高的剥离强度，内聚力与粘合力的平衡能方便的对被粘物进行有效粘结修复或二次粘结。
3.在航空领域，航空密封剂在航空飞行器中主要负责载人舱体及机载电子仪器舱等空气系统的密封、整体油箱燃料系统的密封、整机防腐蚀密封、水上飞机防水及三防密封等任务，国内外关于航空密封剂的研究都朝着使其具备抗击特殊恶劣环境的能力方向发展，目前，航空防腐密封材料多采用聚氨酯类热熔胶剂压敏胶，但这些聚氨酯压敏胶存在防腐性不足的问题。
4.因此，现有技术还有待于改进和发展。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种航空用防腐聚氨酯压敏胶及其制备方法，旨在解决现有技术中的航空用聚氨酯压敏胶存在防腐性能差以及稳定性不高的技术问题。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，包括步骤：
8.将端羟基聚丁二烯与改性的二苯基甲烷二异氰酸酯混合，加入有机锡催干剂，在氮气保护下加热搅拌，得到第一中间产物；
9.向所述第一中间产物中添加防腐体系，搅拌均匀，得到第二中间产物；
10.将所述第二中间产物与端氨基聚丁二烯及催干剂进行加热搅拌，其后，加入染料，得到第三中间产物；
11.向所述第三中间产物中加入增强体，制得航空用防腐聚氨酯压敏胶；
12.其中，所述改性的二苯基甲烷二异氰酸酯为碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯。
13.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述将端羟基聚丁二烯与改性的二苯基甲烷二异氰酸酯混合，加入催干剂，在氮气保护下加热搅拌，得到第一中间产物的步骤包括：
14.在真空和100℃的条件下，将所述端羟基聚丁二烯与所述改性的二苯基甲烷二异
氰酸酯进行干燥至无气泡产生；
15.将所述端羟基聚丁二烯与所述改性的二苯基甲烷二异氰酸酯混合，加入有机锡催干剂，在氮气保护及80℃条件下搅拌，得到所述第一中间产物。
16.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述向所述第三中间产物中加入增强体，制得航空用防腐聚氨酯压敏胶的步骤包括：
17.将所述第三中间产物导入模具中，待所述第三中间产物自然流平，加入增强体，其后，将模具进行干燥，即得到所述的航空用防腐聚氨酯压敏胶。
18.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述将模具进行干燥的步骤包括：
19.将模具置于真空干燥箱内，在75℃的真空条件下，干燥6-8h，其后，在室温下干燥30-40h，以及在85℃的真空条件下，干燥15-20h。
20.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述防腐剂体系为单组分防腐剂或多组分防腐剂体系。
21.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述催干剂为有机锡催干剂。
22.所述航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，其中，所述增强体为玻纤网格增强体、石墨烯网格增强体和聚丙烯网格增强体中的一种或多种。
23.一种航空用防腐聚氨酯压敏胶，其中，采用上述任一方法制备而成。
24.有益效果：本发明通过以端羟基聚丁二烯、改性的二苯基甲烷二异氰酸酯以及端氨基聚丁二烯为原料在有机锡催干剂的催化作用下，制备航空用防腐聚氨酯压敏胶，其中，添加的防腐体系保证了制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶具有好的航空防腐性能，同时，采用多官能度聚合单体进行反应，得到交联网络均匀性较好的聚合物网络，使得所制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶的稳定性得以提高。
附图说明
25.图1为本发明的航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法较佳实施例的流程图。
具体实施方式
26.本发明提供一种航空用防腐聚氨酯压敏胶及其制备方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
27.一种航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法，如图1所示，包括步骤：
28.s1、将端羟基聚丁二烯与改性的二苯基甲烷二异氰酸酯混合，加入有机锡催干剂，在氮气保护下加热搅拌，得到第一中间产物；
29.s2、向所述第一中间产物中添加防腐体系，搅拌均匀，得到第二中间产物；
30.s3、将所述第二中间产物与端氨基聚丁二烯及催干剂进行加热搅拌，其后，加入染料，得到第三中间产物；
31.s4、向所述第三中间产物中加入增强体，制得航空用防腐聚氨酯压敏胶。
32.本发明中采用的改性的二苯基甲烷二异氰酸酯为碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯，首先，在真空干燥箱内对端羟基聚丁二烯、端氨基聚丁二烯及碳化二亚胺改性
的二苯基甲烷二异氰酸酯进行干燥，并将干燥温度设定为100℃，直至无气泡产生，趁热将端羟基聚丁二烯和碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯进行混合，并加入有机锡催干剂，在温度为80℃及氮气保护下，进行搅拌，在搅拌过程中端羟基聚丁二烯上的端羟基与碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯上的异氰酸酯基发生加聚反应形成酰胺基团，搅拌至体系呈白色，且无气泡产生时停止加热，得到第一中间产物，优选地，得到所述第一中间产物的搅拌反应时间设置为2-3h。
33.其后，待所述第一中间产物降温至30℃，加入防腐体系，机械搅拌使所述防腐体系与所述第一中间产物混合均匀，得到第二中间产物，向所述第二中间产物中加入端氨基聚丁二烯，同时加入催干剂，使其搅拌均匀，升温至60℃，继续搅拌0.5-1h，搅拌过程中在所述催干剂的作用下，加入的端氨基聚丁二烯上的端氨基继续与所述第一中间产物上的端羟基发生反应，使反应体系呈粘稠状，加入染料进行混合，得到第三中间产物，将所述第三中间产物导入模具中，待所述第三中间产物自然流平，加入增强体，其后，将模具进行干燥，即得到所述的航空用防腐聚氨酯压敏胶。
34.优选地，本发明的制备过程中，所述采用的碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯与端羟基聚丁二烯的质量分数之和大于端氨基聚丁二烯的质量分数，所采用的碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯及端氨基聚丁二烯的质量分数之和小于所述防腐体系的质量分数，染料的质量分数小于1％，其中，采用的碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯与端羟基聚丁二烯的质量分数之和大于端氨基聚丁二烯的质量分数，使得异氰酸酯基的数目少于羟基或氨基，使得有毒的异氰酸酯基能够充分反应，减少对环境的破坏，同时，制备过程中更加环保，采用碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯、端羟基聚丁二烯及端氨基聚丁二烯的质量分数之和小于所述防腐体系的质量分数，可降低反应过程中制备的中间产物(包括第一中间产物、第二中间产物及第三中间产物)的黏度，本发明中采用的防腐体系也具有增塑剂与溶剂的作用，若采用的防腐体系的用量过少而制备的中间产物粘度过高，制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶无法进行涂布，优选地，所述防腐体系的添加比例大于30％，另外，本发明中，所述染料优选为黄色染料，由于制备的压敏胶为黄色，而二苯基甲烷二异氰酸酯体系的材料随时间和温度的增加不可避免的会发生黄变，通过添加黄色染料，使得制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶的黄变不明显，不会影响美观。
35.本发明通过以端羟基聚丁二烯、改性的二苯基甲烷二异氰酸酯以及端氨基聚丁二烯为原料在有机锡催干剂的催化作用下，制备航空用防腐聚氨酯压敏胶，其中，添加的防腐体系保证了制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶具有好的航空防腐性能，同时，采用多官能度聚合单体进行反应，得到交联网络均匀性较好的聚合物网络，使得所制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶的稳定性得以提高，进一步地，在制备过程中可加入染料，可实现个性化颜色定制，具有一定趣味性。
36.进一步地，在对模具进行干燥的过程中，将对模具的干燥过程分为三个阶段，首先，将模具置于真空干燥箱内，在75℃的真空条件下，干燥6-8h，其后，在室温下干燥30-40h，最后，采用在85℃的真空条件下，干燥15-20h，在干燥过程中，所述第三中间产物中未反应完全的羟基及氨基会继续发生反应，形成交联网络结构，通过反复加热处理，使得交联网络的形成更加稳定，同时，制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶干燥的更加彻底，防止干燥不充分残留的水分对制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶的品质造成影响。
37.进一步地，本发明中，所采用的防腐剂体系为单组分防腐剂或多组分防腐剂体系。其中，所述多组分防腐剂体系即由多种不同的所述单组分防腐剂组成，所述单组分防腐剂的侧链采用苯甲酸酯修饰后的长链分子，且所述单组分防腐剂的分子量的范围为1000-50000，其结构式如下所示：
38.其中，所述r1、r2、r3为脂肪族烷烃基或不饱和烷烃基，所述r1、r2、r3可为相同基团，也可为互不相同的基团，本发明中，基于现有的航空防腐主要针对的是微生物所导致的腐蚀，加入的所述单组分防腐剂或所述多组分防腐剂体系，一方面，能够破坏微生物的细胞膜，使得细胞内的蛋白质变性，抑制细菌繁殖，另一方面，酯类与高分子具有很好的相容性，不易析出或者发生迁移，可以起到很好的增塑效果。。
39.进一步地，制备所述第三中间产物的过程中使用的催干剂为有机锡催干剂，本发明中，在制备所述第一中间产物及制备所述第三中间产物时均用到有机锡催干剂，且在两个制备过程中，采用的有机锡催干剂可相同，亦可不同。
40.进一步地，本发明中，向所述第三中间产物中加入的所述增强体可为玻纤网格增强体、石墨烯网格增强体和聚丙烯网格增强体中的一种或多种，通过添加增强体，使得制备的聚氨酯压敏胶的强度增加，能够适应更加恶劣的环境。
41.更进一步地，本发明还提供一种航空用防腐聚氨酯压敏胶，其采用所述的航空用防腐聚氨酯压敏胶的制备方法制备而成。
42.综上所述，本发明通过以端羟基聚丁二烯、改性的二苯基甲烷二异氰酸酯以及端氨基聚丁二烯为原料在有机锡催干剂的催化作用下，制备航空用防腐聚氨酯压敏胶，其中，添加的防腐体系保证了制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶具有好的航空防腐性能，同时，采用多官能度聚合单体进行反应，得到交联网络均匀性较好的聚合物网络，使得所制备的航空用防腐聚氨酯压敏胶的稳定性得以提高，进一步地，在制备过程中可加入染料，可实现个性化颜色定制，具有一定趣味性。
43.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。