[发明专利]环保高强度密封胶组合物及其制备方法

权利要求书

1.一种环保高强度密封胶组合物，其特征在于由以下质量份数的原料组成：

丙烯酸改性水性聚氨酯30～50份、改性植物蛋白胶25～40份、水性增稠剂3～8份、水性固化剂3～7份、水性流平剂0.2～3份、水性抗氧化剂0.5～2份、纳米SiO₂ 10～20份、水性分散剂0.5～5份；

所述丙烯酸改性水性聚氨酯由以下质量份数的原料组成：

丙烯酸单体15～20份、偶氮二异丁腈0.1～1份，二元醇40～55份、2，2-二羟甲基丙酸4～10份、六亚甲基二异氰酸酯35～50份、二月桂酸二丁基锡1～3份、三乙醇胺8～20份、三羟甲基乙烷10～15份、1，4-丁二醇2～5份、乙酸乙酯18～33份和去离子水适量。

2.根据权利要求1所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于所述原料的质量份数为：丙烯酸改性水性聚氨酯35份、改性植物蛋白胶28份、水性增稠剂5份、水性固化剂6份、水性流平剂0.5份、水性抗氧化剂0.5份、纳米SiO₂ 12份、水性分散剂1.5份；所述丙烯酸改性水性聚氨酯由丙烯酸单体18份、偶氮二异丁腈0.4份，二元醇45份、2，2-二羟甲基丙酸6份、六亚甲基二异氰酸酯38份、二月桂酸二丁基锡1.5份、三乙醇胺10份、三羟甲基乙烷13份、1，4-丁二醇4份、乙酸乙酯27份和去离子水适量。

3.根据权利要求1或2所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：所述丙烯酸改性水性聚氨酯采用以下方法获得：反应容器中加入2/3的乙酸乙酯，升温至55～85℃，在回流状态下滴加丙烯酸酯类单体、偶氮二异丁腈和剩余的乙酸乙酯的混合物，1～2h滴完，保温3～5h后，得到丙烯酸低聚物；将二元醇和2，2-二羟甲基丙酸在90～110℃、真空脱水1～2h后，降温至60～85℃，加入六亚甲基二异氰酸酯、所述丙烯酸低聚物和二月桂酸二丁基锡，反应1.0～3.0h后，降温至40～50℃，加入三乙醇胺中和成盐，反应0.5～1.0h，升温至60～85℃，加入三羟甲基乙烷进行中和成盐类，反应0.5h～4.0h，使预聚物形成部分网络结构，然后在高速搅拌下加入适量去离子水乳化0.5～1.0h，再加入1，4-丁二醇扩链反应0.5h，得到所述丙烯酸改性水性聚氨酯，所述丙烯酸改性水性聚氨酯的分子量为50000～100000、聚合度为20～25。

4.根据权利要求1或2所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：所述纳米SiO₂采用以下方法获得：将0.5mol/L的甲醇钠溶液中加入SiO₂，溶液与SiO₂的质量比为3∶1，超声震荡5～10分钟，继续反应1h后，用无水甲醇洗涤，再经过干燥，研磨得到甲醇钠表面处理的SiO2；将所述甲醇钠表面处理的SiO2加入到环氧丙醇中，在温度105-115℃，氮气保护，反应40-55分钟后离心分离，并用乙醇洗涤，经干燥得所述纳米SiO2。

5.根据权利要求1或2所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：所述改性植物蛋白胶采用以下方法获得：将蔗糖和尿素的混合物中加入质量分数为35％的NaOH水溶液，蔗糖、尿素和NaOH水溶液的质量比为10-20：1：8～15，加热直至蔗糖和尿素溶解，然后升温到60～90℃，加入大豆蛋白，大豆蛋白与尿素的质量比为5～10:1，并进行恒温搅拌，反应30min，得到改性植物蛋白胶。

6.根据权利要求1或2所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：所述丙烯酸单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟丙酯中的一种；所述二元醇为聚己二酸乙二醇酯二醇、聚丁二烯二醇或聚四氢呋喃二醇中的一种。

7.根据权利要求1所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：所述水性增稠剂为水性增稠剂选自罗门哈斯RM-12W、RM-2020或RM-8W中的一种；水性流平剂为BYK-380N、BYK-381或BYK-307中的一种。

8.根据权利要求3所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：水性固化剂为DesmodurD、BayhydurXP2655或BayhydurXP2547中的一种。

9.根据权利要求4所述的环保高强度密封胶组合物，其特征在于：水性抗氧化剂为抗氧剂168或抗氧剂1010；水性分散剂为聚乙二醇、聚丙烯酸或聚丙烯酸钠。

10.根据权利要求1-9任一项所述的环保高强度密封胶组合物的制备方法，其特征在于按以下步骤进行：

步骤一、分别制备丙烯酸改性水性聚氨酯、改性植物蛋白胶和纳米SiO₂；

步骤二、将丙烯酸改性水性聚氨酯、改性植物蛋白胶和水性增稠剂混合后加入水性流平剂、水性抗氧化剂，用分散机以50～1000rpm的转速，搅拌30～50min，制成基料；

步骤三、将基料、水性固化剂、纳米SiO₂和水性分散剂混合，用分散机以50～1000rpm转/分的转速，搅拌35～100min，得到成品。