黎 勇
(河北宝硕集团 保定071051)
摘 要：简要介绍了中空玻璃用聚氨酯密封胶的特性及工艺要求。该密封胶与聚硫胶、硅酮胶相比，具有优良的低温柔软性、良好的弹性和复原性，尤其适合于动态接缝，可承受中空玻璃的风压变 形等，并且聚氨酯中空玻璃密封胶不含溶剂，属于环保型产品，是比较理想的中空玻璃的密封材料。关键词：中空玻璃；聚氨酯密封胶；特性 中空玻璃是将2片或多片玻璃以隔框有效支撑而隔开，周边用胶粘接或焊接密封，并在中间形成的空间充以干燥空气或惰性气体而构成的玻璃制品[1] 。所谓中空玻璃密封胶，是在中空玻璃制品周边充填的集粘接和密封于一体的弹性胶体。2002年以前，在国际市场上中空玻璃密封胶以聚硫胶占主导地位，而到了2004年，由上个世纪80年代开始出现的聚氨酯中空玻璃密封胶取代了大部分聚硫胶，其用量占中空玻璃用胶量的80%。聚氨酯密封胶用量的增加，主要原因有2个方面,(1)生产聚硫胶原胶的最大厂家———美国莫顿公司(其产量占全球的2/3)于2001年底正式关闭，使聚硫胶原胶的供应量大幅度减少;(2)聚硫胶在生产和使用过程中释放出硫化氢等有害气体，污染环境，不利于人体健康，因此在环保要求日趋严厉的今天，聚硫胶的生产和使用都受到了限制。目 前欧美、日本等发达国家已限制聚硫胶的生产及使用。我国在中空玻璃的生产制造过程中，也将逐步以聚氨酯密封胶来取代聚硫胶的使用。
1 聚醚型聚氨酯中空玻璃密封胶的特性
用于中空玻璃的聚氨酯密封胶所采用的主要原
郑州航空工业管理学院学报
料是聚醚多元醇及异氰酸酯化合物。聚氨酯密封胶一般为双组分，即由羟基化合物构成的A 组分和固化剂构成的B 组分组成。A 组分由聚醚、补强填料、增塑剂等经混炼而成,B 组分由T D I 与聚醚多元醇聚合而成,A 和B 两组分均为膏状物。以聚醚型聚氨酯为原料制成的密封胶特点是:(1)成胶性能好，密封胶性能可调节范围较宽，机械强度大，并具有优
良的耐磨性;(2)具有很强的耐水解性，并且水汽渗
透率低，仅为聚硫密封胶的1/3;(3)耐油性能优良，并具有抗微生物降解等特性;(4)耐候性好，耐紫外线老化性强，使用寿命可达20年以上;(5)粘接性强，可用于多种基材的各种接缝的密封，使用时垂直面涂覆不流淌;(6)不会与中空玻璃制造中第一道密封的丁基胶发生任何反应;(7)具有低温柔软性、弹性好以及优良的复原性，尤其适合于动态接缝，可
承受中空玻璃的风压变形等[2]
。2 聚氨酯中空玻璃密封胶的工艺要求
聚氨酯密封胶的粘度、A 和B 组分的混合比例、工艺操作性及固化时间等与传统的聚硫密封胶基本相同，其表干曲线甚至优于聚硫密封胶。但与聚硫密封胶相比，仍存在如下的不足：其一，聚氨酯密封胶B 组分对水汽极端的敏感，不允许接触到任何水汽，其原因是聚氨酯密封胶固化剂的B 组份NCO 基团极易与水发生反应，生成脲等，这是由聚氨酯树脂本身特点所决定的。因此聚氨酯中空玻璃密封胶对产品贮存和设备条件的要求相对较严格，并且在操作工艺等技术上也需特别注意，需要采取可靠的措施加以保证。其二，聚氨酯密封胶的A 和B 组分混合比的允许公差范围比聚硫密封胶窄，聚硫密封胶的A 和B 组分混合比的公差范围则较宽。当聚氨酯密封胶A 和B 组分的混合比例超出公差范围时，就会引起胶体发泡或不能固化。因此，在手工操作或使用涂胶设备进行操作时，对A 和B 组分的混合比精度要求较高。其三，对于涂胶设备来说，由于聚氨酯中空玻璃密封胶在我国目前尚属新型产品，国
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01・聚氨酯工业
P OLY URETHANE I N DUSTRY
2006年第21卷第3期
2006.Vo1.21No .3
内市场上流行的聚硫胶涂胶机不能满足聚氨酯胶的使用要求。使用聚氨酯胶时，要求涂胶机所有连接部位的密封要绝对无泄漏，或者采取与空气隔绝的措施，同时A和B两组分的混合比的公差范围要控制在10%以内。目前聚氨酯胶涂胶机，在我国还是一项空白，设备制造厂家完全可抓住这个机遇，抢占商机，研发市场上急需的适合于聚氨酯胶的涂胶设备。
3 聚氨酯密封胶与聚硫、硅酮密封胶的比较
设备完好标准聚氨酯密封胶、聚硫胶及硅酮胶对水的吸收能力和胶体溶胀情况见表1。
表1 吸水能力、溶胀情况及水汽渗透率对比表
密封胶种类吸水率/%溶胀率/%水汽渗透率g/(m2・h)
聚硫胶30500.938
聚氨酯胶12150.104
硅酮胶2～63～100.313
注：密封胶浸入60℃的水里2个月后进行测试。
由表1可知，聚氨酯密封胶与聚硫胶相比，其质量及体积的增加量均相对较小，这表明聚氨酯密封胶对水的吸收能力和吸水后的胶体溶胀率比聚硫胶小；与聚硫胶和硅酮胶相比，聚氨酯密封胶的水汽渗透率最低。因此在其它条件不变的情况下，用聚氨酯密封胶制作的中空玻璃的使用寿命较长。
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除上述特征外，聚氨酯密封胶与聚硫、硅酮密封胶相比还具有如下优点[3]:(1)聚氨酯密封胶不使用溶剂，因此固化后不产生体积收缩，特别是在边角部位也无收缩现象。因此不会像聚硫胶、硅酮胶那样出现胶体收缩、产生应力，并转变成对玻璃的拉扯;(2)在中空玻璃中间的隔框起应力支点的作用。应力作用的大小取决于玻璃的厚度、空气间隔层的大小和中空玻璃的尺寸，且在玻璃片越厚和间隔框越宽时应力作用最为明显。这个应力可由密封胶的松弛来降低，但这样就会使中空玻璃的水汽传输面积加大而增加水汽的渗透。如果密封胶不松弛或松弛不够，就会成为玻璃挠曲的永久应力，这个应力增加了中空玻璃安装后第一个冬季破裂的可能性。来自部分恶劣气候国家的报告显示，使用不含溶剂的聚氨酯密封胶制作的中空玻璃,“首冬”使用的破裂率仅为0.5%甚至接近于0;(3)使用聚氨酯密封胶可减少制作过程中的玻璃破裂。因为溶剂挥发会对玻璃产生应力，应力过大时，则对堆垛大的、空气间隔中等偏大的中空玻璃来说，玻璃就容易破裂。当中空玻璃周边使用的是不含溶剂的聚氨酯密封胶时，则中空玻璃在制作过程中的破裂则会大大减少。这不同于玻璃因受外力的挠曲或磕碰引起的破裂等其它原因;(4)聚氨酯密封胶不含有机挥发溶剂，因此不使用吸附溶剂型干燥剂。对比之下，用聚硫或硅酮密封
胶时，胶体本身所含的溶剂要消耗掉吸附剂5%～10%的吸附能力;(5)聚氨酯密封胶在贮存和搬运时对安全性无特别要求。聚硫胶、硅酮胶中所含的各种溶剂，例如甲苯、甲乙酮等都是易燃的，从而会导致混合后密封胶的燃点降低，而聚氨酯密封胶的燃点大于93.3℃;(6)从原料成本上看，聚氨酯原胶在国际市场上的价格是2万元/t以上，聚硫原胶的价格在3万元/t以上，而硅酮原胶更是高达4万元/t。因此聚氨酯密封胶在价格上更具有优势。
4 结束语
以上内容是通过大量的生产实践总结而来，可以看出聚氨酯中空玻璃密封胶具有诸多的优点，同时具有良好的性价比，并且符合环保要求。国内的一些研究机构和企业正在加紧对聚氨酯中空玻璃密封胶的研发，因此可以预见，聚氨酯密封胶不久将在我国中空玻璃加工业中占主导地位。
参 考 文 献
1 王绍民.中空玻璃密封胶的应用及发展趋势.化工新型材料, 2004,32(1):48～50
2 唐星华，饶厚曾.胶黏剂生产技术问答.北京：化学工业出版社, 2005.169
3 刘益军.聚氨酯密封胶及其进展.聚氨酯工业,1997,12(2):6～10
收稿日期 2005-11-30 修回日期 2006-05-31
Polyurethane Sea l an t for Lam i n a ted Gl a ss
L i Yong
(Hebei baoshuo Co.L td,baoding071051)
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第3期 黎勇・聚氨酯中空玻璃密封胶
Abstract:The characteristic and p r oducti on technique of the polyurethane sealant were intr oduced.Compared with thi okol and silicone,the polyurethane sealant showed excellent s oftness at l ow te mperature,good elasticity and rebound.It was used f or dyna m ic j oint and could bear the wind p ressure defor mati on of the lam inated glass.It was the good sealant material for the la m inated glass for its non2s olvent and envir onment friendly.
Keywords:la m inated glass;polyurethane sealant;characteristic
作者简介 黎勇 男,1951年出生，高级工程师，现任河北宝硕集团技术中心副主任、集团科协副主席、保定市化工研究所副所长等职。2003年开始参加聚氨酯中空玻璃密封胶项目研发，现手涂用聚氨酯中空玻璃密封胶已研发成功，产品已投放市场。
・消息动态・
阻燃电线接头包封材料
Devcon公司推出的Cable Cast FR，是一种特殊的双组分聚氨酯材料，用于电子连接器(电接线盒)和电线的包封、绝缘、应变消除和维修。2个组分混合粘度为10Pa・s，适用期10m in,24℃基本固化时间约2h，拉伸强度约18M Pa，撕裂强度5.7N/c m。固化后形成一具有耐磨性、耐撕裂和耐穿刺的柔性护套。
名人电子词典尹俊摘译自Modern Machine Shop,2005,78(5):204
BASF公司开发的热塑性聚氨酯的发泡工艺
对热塑性聚氨酯(TP U)进行发泡、降低其密度，已不是新鲜事，发泡TP U的生产已有数年，但注入气
体发泡工艺比较复杂，需要配置额外的硬件和进行工艺控制。BASF公司开发了无需注入气体来使TP U发泡的方法，是一种简便的TP U发泡工艺。该公司的专有工艺采用热激活发泡剂微珠，加热时先膨胀、再崩塌，产生材料的泡孔结构。经过这种发泡工艺，可使热塑性聚氨酯的密度降低到原来的一半(相对密度从未发泡时的1.2降低到0.65)，用于垫材、吸声、垫圈等聚氨酯泡沫领域，可节省可观的TP U原料。
尹俊摘译自Design Ne ws,2005,60(14):54
用于PU泡沫的新型阻燃剂
欧洲理事会Che m tura公司的阻燃剂产品Reof os NHP是一种不含卤素的磷酸酯类阻燃剂，主要用于运输工业的P U泡沫材料。该阻燃剂符合MVSS302(美国标准)标准的测试要求，具有低焦化性能保持泡沫彩度，且具有低压缩变定和很好的物化性能。在聚酯和聚醚泡沫中具有很好的水解稳定性，在生产中具有优秀的抗脱性，成本低，是传统的P U泡沫阻燃剂T DCP的优良替代品。
周芩楠译编不黄变水晶透明型高硬度聚氨酯树脂山西省化工研究所合成材料厂新近开发成功一种不黄变水晶透明型聚氨酯树脂，是继保龄球专用聚氨酯树脂开发成功后的又一新产品。该树脂属双组分室温固化体系，粘度低、流动性好、混合脱泡容易、固化时间可调，手工、机械混合浇注均可。固化物硬度高、韧性好、热变形温度高，适用于制造保龄球、眼睛片、防弹玻璃、商标铭牌和工艺品等。
薛淑娥 贾林才
高透明不黄变浇注型聚氨酯弹性体
山西省化工研究所合成材料厂新近开发成功一种高透明不黄变浇注型聚氨酯弹性体。该材料采用半预聚法反应体系合成，工艺条件为：混合温度80℃、硫化温度100℃、凝胶时间5～30m in；胶片物性为：邵A硬度70～90，拉伸强度20～40MPa，撕裂强度25～40k N/m，透光率91%～93%。
该聚氨酯弹性体具有光学透明性好、透光耐久性长、耐天候老化、不黄变，耐油、耐低温、耐划伤、耐磨性好和抗冲击韧性强等特点。适用于制造光学透明器件、透明商标以及不黄变高透明等制品。
郝解玲 贾林才
新型聚氨酯索林级网络结构技术
一直以保证顾客舒适为目标的亨斯迈公司(Hunts man)推广使用的s mart L ite系列高性能热塑材料，最近推出了独特的具有新型网络结构特征的聚氨酯材料，它不仅拥有良好的弹性，受力性，柔软的手感，而且材料的抗滑性也被大大提高了。亨斯迈公司给一些全球品牌公司提供的s mart L ite鞋类材料一直具有耐磨性，美观而且舒适的特点，这种新型索林级结构材料则使得这些鞋具有更出的抗滑阻力。
亨斯迈的负责人称:“正如我们使网络结构被更容易的应用一样，我们已经推出了一系列新的市场战略计划，这会使得s mart L ite材料在鞋底的生产加工领域具有更广泛的市场。在推广阶段，我们将采用结盟的方式以保证在工业化的生产过程中产品的质量标准。现在我们拥有一系列硬性的产品添加标准，这样我们就可以用最少的技术支持，生产出最接近当今市场需求的产品。这样，新型网络结构材料就会拥有最新信息，最新的产品报道和最新的项目。”
魏小尉译编
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塑化1
・聚氨酯工业 第21卷
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