【正文】 表 3 幾種汽車用單組分聚氨酯密封膠的性能 性 能 Sikaflex Trestat Betasel AM130 AM140 221 255 255FC 92 8590 551 固體含量，％ 密度， g 表 2 典型擋風(fēng)玻璃聚氨酯密封膠性能 性 能 1 2 外觀 粘度 (20℃ ),MCM 密度(20℃ ), 固體含量，％ 不粘時(shí)間 ,min 5℃ 、 40％ RH 10℃ 、 50％ RH 黑色糊狀 65 60100 97 ≥95 110 中國最大的管理資源中心 第 35 頁 共 39 頁 20℃ 、 65％ RH 35℃ 、 90％ RH 剪切強(qiáng)度 ,MPa 20℃ 、 65％ RH3h后 1 天 7 天 加熱 90℃ 14 天 水浸 40℃Ⅱ 4 天 光照 1000h 拉 伸 粘 接 強(qiáng)度 ,MPa 伸長率，％ 硬度 (邵氏 A) 55 40 12 6 500 500 50 49 國外生 產(chǎn)風(fēng)擋玻璃用聚氨酯密封膠的廠家較多，主要生產(chǎn)廠及牌號有：美國 Essex 公司的 533 和 435 系列， 3M 公司的 windwied 8609,日本 Sunstar 公司的 Betasel 550、 551，積水化學(xué)公司的 11FC22l，橫濱橡膠公司的 WS100，德國 Bostik 公司 BostikAutosesl， Teroson 公司的 Treslat 8585L、 8590，瑞士 Sika 公司的 Sikaflex 25 25 255FC等等。單組分聚氨酯密封膠用于車窗玻璃裝配的使用方法是：首先在車身窗框凸緣部位 (涂裝金屬件 )及玻璃四周待粘接處分別涂上 不同的底涂劑 (一般為有遮光性的炭黑著色的黑色底涂劑 )，在玻璃側(cè)裝上橡膠屏障，擠上密封膠，于窗框凸出處粘合，再在玻璃邊與車體的縫隙中嵌入飾釘或塑料模塑物。據(jù)報(bào)道，每輛轎車車窗用膠量在 8001000ml。我國引進(jìn)汽車生產(chǎn)線生產(chǎn)高檔汽車也多采用直接裝配工藝。直接裝配工藝已被各國所采用，除了轎車，還廣泛用于卡車、公共汽車。用密封膠的方法使車窗外表美觀，提高了密封性能，還使整車重量減輕少許。美國通用汽車公司 1961 年首先開發(fā)了 “ 車玻璃直接裝配法 ” 工藝，該工藝是用密封膠及其他附件將轎車風(fēng)擋玻璃直接粘接于車窗框上并同時(shí)完成密封。美國聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn) (FMVSS)第 212 項(xiàng)規(guī)定，汽車以 50km/h 速度與混凝土墻壁沖撞時(shí)，車窗玻璃的粘接完整率必須保持在 75％以上。這種裝配法工作量大，但外觀不佳，玻璃與車身之間的結(jié)合力不高。下面介紹在汽車制造占主導(dǎo)地位的 PU密封膠 —— 風(fēng)擋玻璃裝配用單組分濕固化聚氨酯密封膠。所使用的膠的類型有單組分和雙組分。有人認(rèn)為這種具有粘接和密封雙重功能的膠可稱作 “ 密封膠／膠粘劑 ” 。隔熱框格的隔熱性非常好，當(dāng)室內(nèi)外溫差大時(shí)，能防止窗或門框結(jié)露，所用的一種高性能 PU 密封膠性狀及性能。聚氨酯密封膠一般須與丁基密封膠結(jié)合使用，采用雙重密封工藝。 丁基膠的水汽透過率極低，但粘接性欠佳，而硅酮膠水汽透過卒較高，故一直以 聚硫密封膠為主。 對于雙層玻璃來說，必須防止室內(nèi)側(cè)玻璃面的結(jié)露，并且在低溫時(shí)玻璃夾層內(nèi)氣體不能因露點(diǎn)過高而結(jié)霧影響透光率，故要求夾層內(nèi)為干燥空氣。歐美等國紛紛采用，如美國 1982 年住宅雙層窗玻璃采用率約 70％， 1992 年估計(jì)為 85％。由于雙層玻璃因空氣層隔熱效果比單板玻璃提高約 1 倍，使用雙層玻璃代替單層玻璃制造窗戶用于空調(diào)房間可省能；用于寒冷地區(qū)，可防止室內(nèi)熱量流失。 雙層玻璃就是通常用兩層玻璃板，四周以金屬隔片相隔，放人干燥劑并用密封膠把干空氣密封起來。 可使用聚氨酯密封 膠的場合有： (1)大樓主結(jié)構(gòu)中混凝土嵌板之間的水平及垂直接頭的密封及縫隙的填充； (2)住宅門窗框四周與混凝土或磚墻之間縫隙的密封； (3)建筑物幕墻、廁所附屬設(shè)備等處接頭的密封； (4)屋頂縫隙的密封防漏，地板縫隙的嵌縫，地磚的鋪設(shè)； (5)空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)中所有接頭的密封； (6)供排水系統(tǒng)中各種材質(zhì)管道插接口處的粘接密封； (7)供氣系統(tǒng)中管道接頭及泄漏處的密封； (8)地下隧道中混凝土嵌板對接頭的密封； (9)復(fù)層玻璃用密封膠及隔熱窗框用密封膠； (10)高 速公路、橋梁、飛機(jī)場等伸縮性間隙的嵌縫和密封的使用例。 建筑用的密封膠大多為低模量品種，即高伸長率低硬度的產(chǎn)品，并且大多數(shù)場合需要具有不下垂性能。 建筑用聚氨酯密封膠有單組分型和雙組分型，單組分型由于使用時(shí)不必混合，因而 操作方便；雙組分型密封膠對物性、固化速度選擇的自由度大，缺點(diǎn)是由于密封膠粘度大，需專門的混合設(shè)備且費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，因?yàn)殡p組分必須混合均勻。按 JIS A 5758 的耐久性分類，共有 6 個(gè)等級，依級別高低順序分別為 100 90 80 70 707005。若粘接破壞，則降一個(gè)等級做上述耐久性分類試驗(yàn)。按所設(shè)定的擴(kuò)張幅度，在 10℃ 維持此狀態(tài)24h； (6) 恢復(fù)到常態(tài)，放置 24h； (7) 重復(fù)步驟 (1)(6)一次； (8) 固定接縫 (間隙 )寬度 12mm，常態(tài) 24h； (9) 進(jìn)行往復(fù)疲勞試驗(yàn)，以 46 次／ min 速率將間隙周期性擴(kuò)大及壓縮，共做 2020 次。下面對 JIS A 5758— 1986 中耐久性試驗(yàn)及密封膠耐久性分類作簡要的介紹。也就是說，密封膠能適應(yīng)接縫受到壓力或拉力時(shí)所產(chǎn)生的位移、基材受熱時(shí)或受冷時(shí)的膨脹和收縮。適合用于建筑用的密封膠應(yīng)有以下特征，即：它可以根據(jù)應(yīng)用目的的不同選擇模量；回彈性好；耐磨性優(yōu)；對釘?shù)燃怃J物質(zhì)的抗刺穿能力 (耐針刺性 )強(qiáng)；撕裂強(qiáng)度大且裂痕的傳播能力?。婚L時(shí)間變形永久形變??；復(fù)原性優(yōu)，位移補(bǔ)償能力強(qiáng)；固化前后體積變化小；使用溫度范圍寬；并且，耐霉菌性好，無污染性，若使用底涂劑則具有較強(qiáng)的粘接性。三大彈性密封材料中，日本和美國的聚氨酯 密封 中國最大的管理資源中心 第 29 頁 共 39 頁 膠和有機(jī)硅密封膠、聚硫密封膠乎分秋色，其產(chǎn)銷量均在萬噸以上。表 5 是日本聚氨酯工業(yè)株式會(huì)社推薦用于該公司 Ulant聚氨酯密封膠的多異氰 中國最大的管理資源中心 第 28 頁 共 39 頁 酸酯類底涂劑 Coronate 系列。 含有少量可水解烷氧基硅烷基團(tuán)的端 NC0 基 PU 預(yù)聚體，可作為聚氨酯密封膠的底涂劑。該底涂劑含游離 NC0 ％，可用于建筑灰泥與密封膠之間。 (2) 在未上釉的陶管等基材上先用氨丙基三乙氧基硅烷的 10％乙醇溶液處理，干燥 30min，再用 40％ PAPI 的醋酸乙酯溶液處理，干燥 30min，可進(jìn)行密封膠施工?？捎糜诓ＡУ鹊谋砻?。 (4) 有機(jī)硅偶聯(lián)劑 10 份、炭黑 10 份、丙烯酸樹脂 10 份、甲乙酮 70份、催化劑 份。 上述底涂劑可用于不銹鋼、玻璃、陶瓷等基材，能使聚氨酯密封膠具有持久粘接萬，耐 100℃ 及熱水，涂布底涂劑后，晾置 30min 即干燥，可在其上涂擠密封膠。 (1) 3(2氨基乙基 )胺丙基三甲氧基硅烷與 3縮水甘油氧丙基三甲氧基硅烷的 l： (摩爾比 )混合物，配成 5％的乙醇溶液。 對于聚氨酯密封膠來說，所用的底涂劑概括起來大多數(shù)屬于以下三類：有機(jī)硅偶聯(lián)劑，多異氰酸酯及端 NCO 基團(tuán)的預(yù)聚體，有機(jī)硅偶聯(lián)劑與端 NCO 化合物的加成物。一種好的底涂劑既要適應(yīng)密封膠，也要適應(yīng)基材。對于密封膠來說，底涂劑是比較重要的輔助材料，甚至可以說它是完成密封功能不 可缺少的一部分。 雙 組分 PU 密封膠的主劑的制備工藝如下： 聚醚多元醇 → 減壓脫水 → 加多異氰酸酯反應(yīng) → 冷卻、包裝 固化劑的配制工藝一般為： 聚醚多元醇、無機(jī)填料、增塑劑、催化劑等 → 分散 → 脫泡 → 包裝 底涂劑 底涂劑 (又稱底漆 )是在膠粘劑或密封膠施工過程中預(yù)先涂在被粘物上的溶液狀物質(zhì)，它固化后形成一牢固的漆膜。大多數(shù)雙組分 PU 密封膠的主劑主要是由聚醚多元醇與多異氰酸酯反應(yīng)得到的端 NCO 預(yù)聚體；固化劑由聚醚多元醇、多元胺等活性氫化合物、填料觸變劑、抗氧劑、催化劑等組成。單組分聚氨酯密封膠的制造方法有兩種。 2. 單組分密封膠的制備 單組分濕固化聚氨酯密封膠是由端 NCO 基團(tuán)聚氨酯預(yù)聚體與填料、增塑劑、添加劑配合而成。 共沸蒸餾一般是加入甲苯或苯于物料中，加熱回流，可用分水器將水帶出，最后減壓蒸除溶劑。 真空干燥一般在聚醚 (或含多元胺等活性氫化合物 )的脫水及多元醇、填料、增塑劑的混合物體系的脫水時(shí)采用。 對于液態(tài)原料或固液混合物的干燥，常用的方法有真空干燥 (減壓加熱脫水 )、有機(jī)溶劑共沸蒸餾法除水及在水分含量較少的原料中添加水分吸附劑 (如分子篩、無水硫酸鈣等 )。因而在密封膠的整個(gè)制備過程中，原料的脫水干燥是很重要 的操作步驟，并且操作過程物料應(yīng)與空氣隔絕為好，以防止空氣中濕氣對制備的影響。由于1mol 水 (18g)能與 2mol NCO 基團(tuán)反應(yīng)，因而少量的水分能消耗可觀的含NCO 的化合物。而彈殼狀單組分密封膠包裝管則把密封的管嘴切開直接擠出使用。有的轎車生產(chǎn)線上配有專用的密封膠涂敷設(shè)備，自動(dòng) (機(jī)器人 )或人工施工。為了把單組分密封膠裝入彈筒狀包裝管中，手工操作無法完成，一般用專門的填裝機(jī)械，隔絕空氣包裝或快速包裝。 雙組分一般為大容積金屬桶，使用時(shí)用專門的配膠機(jī)混合。再啟動(dòng)活塞下降，則物料 中國最大的管理資源中心 第 23 頁 共 39 頁 從活塞上的出料口擠入預(yù)插的管式容器，裝滿后停止活塞下降，切斷料流，取下管式容器包裝。 體內(nèi)，把罐體裝到攪拌機(jī)上，接通真空，邊脫氣邊混合，混合 完畢后解除真空，提起攪拌，分開罐體。在真空下混合渦流，可排除空氣并脫泡，改善產(chǎn)品質(zhì)量。 (1)結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 雙行星攪拌混合器由雙行星攪拌機(jī)、活塞出 料裝管機(jī)兩部分構(gòu)成，可在真空下混合物料，為混合 — 包裝一體的 “ 轉(zhuǎn)移罐式，裝置，雙行星攪拌機(jī)由主軸、行星傳動(dòng)箱、罐體、行星軸攪拌器、刮壁器、液壓控制站等部分組成。 一些發(fā)達(dá)國家研制出多種類型混合設(shè)備，如螺帶式捏合器荷重低轉(zhuǎn)速 2 型攪拌混合器、多軸混合器等。并且因預(yù)聚體及膠料粘度高，有時(shí)可加熱以降低粘度，在一定溫度下混合，混合設(shè)備及輔助設(shè)備須耐溫。制備涂料時(shí)用于混合填料的 中國最大的管理資源中心 第 22 頁 共 39 頁 三輥研磨機(jī)有時(shí)也能用于密封 膠的制備。 。與制備普通膠粘劑不同的是，密封膠所用的 PU 預(yù)聚體的 NCO 含量較低，因而粘度大，要求攪拌功率稍大。 制備工藝 制備預(yù)聚體用的反應(yīng)設(shè)備與制備 其他用途的聚氨酯預(yù)聚體沒有多大差別。另外，密封膠的施膠厚度比涂料、膠粘劑厚，并