目前,市面上常见的单组分反应型弹性密封胶种类较多,主要以硅酮类和聚氨酯类密封胶产品为主体,不同类型弹性密封胶的自身活性官能团和固化后主链结构的差异性导致其适用的部位和领域都存在或多或少的局限性。这里通过介绍几款常见的单组分反应型弹性密封胶的固化机理,并对比不同类型弹性密封胶的优缺点,从而加深认识与了解,进而在实际应用中做出合适的选择。
1、常见单组分反应型弹性密封胶固化机理
常见的单组分反应型弹性密封胶主要包括:硅酮类(SR)、聚氨酯类(PU)、端硅烷基改性聚氨酯类(SPU)、端硅烷基聚醚类(MS),预聚物的活性官能团差异性,固化反应机理不同。
1.1 硅酮类弹性密封胶固化机理
图1硅酮密封胶的固化机理
硅酮密封胶使用时预聚体与空气中的微量水分反应后,在催化剂作用下固化或硫化的,副产物为小分子物质,其机理如图1所示。按照固化时释放的小分子物质不同,硅酮胶还可以分为脱酸型、脱酮肟型、脱醇型,这几种类型的硅酮胶的优缺点总结于表1中。
表1. 几类硅酮胶的优缺点对比
1.2 聚氨酯类弹性密封胶固化机理
单组分聚氨酯类密封胶(PU)是分子主链上含有重复氨基甲酸酯链段(-NHCOO-)的一类聚合物。其固化机理是异氰酸酯与水作用形成不稳定的中间体氨基甲酸酯,然后快速分解生成CO2和胺,然后胺再与体系中过量的异氰酸酯反应,最后形成具有网络结构的弹性体,其固化反应式如下:
图2. 聚氨酯密封胶的固化反应机理
1..3 硅烷改性聚氨酯类密封胶固化机理
图3. 硅烷改性聚氨酯密封胶的固化反应机理
针对聚氨酯密封胶的一些缺点,近来将聚氨酯通过硅烷改性制备胶粘剂,形成主链为聚氨酯结构,端基为烷氧基硅烷的一类新的密封胶粘剂,称为硅烷改性聚氨酯密封胶(SPU)。这类密封胶的固化反应与硅酮类似,即烷氧基与湿气反应进行水解和缩聚,形成稳定的Si-O-Si三维网络结构(如图3),网络交联点与交联点之间为聚氨酯柔性链段结构。
1.4 端硅烷基聚醚类密封胶固化机理