5、硅烷化聚氨酯和聚醚

促進聚氨酯膠粘劑發展速度快的原因之一是汽車和建筑兩大支柱產業的需用量增大。隨著汽車生產向結構材料輕型化方向發展，必然采用鋁、塑材料代替鋼材，同時需要以粘接取代機械連接工藝。用聚氨酯膠粘劑能實施該工藝，因能良好地粘接膨脹系數不同的兩種材料。1999年西歐用于汽車和運輸市場的結構和半結構聚氨酯膠粘劑約2.3萬t，美國2.2萬t，日本1.6萬t。它用以粘接SMC、FRP、ABS、PC、PU、聚丙烯酸酯等塑料和鋁等輕金屬材料。值得一提的是，全世界幾乎90％現生產的汽車擋風玻璃采用直接上玻璃工藝，美、歐、日幾乎全部。該工藝不僅解決了安全問題，且因結構符合空氣動力學原理，可減少氣流阻力，使車速加快，節約能源。每扇玻璃平均需800g聚氨酯膠粘劑。現該工藝已擴展到汽車后、側窗。又因性能/價格誘人，正拓寬到卡車、大轎車、火車客車廂以及城市輕軌車廂等方面應用。其用量正在快速增長。

隨著現代建筑業的迅速發展，防塵、防水、防有害氣體等用密封劑的需用量日益增多，尤其建筑物幕墻結構出現，有重點開發高性能品類的傾向。2000年美國建筑用聚氨酯密封劑和膩子需用量為14.29萬t，比有機硅(11.91萬t)多；歐洲聚氨酯密封劑需用量為1.9萬t，比有機硅(6.3萬t)少［4］；日本2001年聚氨酯密封劑28129t與有機硅(28991t)相近［5］。

1980年日本Kaneka開發出以端硅烷聚醚為基料的彈性密封劑，后稱為改性有機硅，給建筑彈性密封劑族增添了一優質品類。其粘度低，可填加更多的填料，降低成本；耐候性優良，可在室外長期使用；模量低、回彈性好，可抵御摩天樓伸縮縫高位移(±50%－100%)。其他尚有粘接對象廣泛、對環境友好、本身不易沾污、上漆性良好、貯存穩定等優點［6］。它是由低不飽和度高相對分子質量端烯丙基聚氧化丙烯經氫硅烷化制得。

膠粘劑和密封劑配成物中采用端有機硅烷聚氨酯(SPUR)預聚體也已多年。SPUR工藝不僅提供具良好耐久性和卓越粘接性能的非異氰酸酯預聚體，且形成的聚合物可根據不同用途度體制作成高或低模量制品。

一般，硅烷化聚氨酯預聚體是先由二異氰酸酯與高相對分子質量多元醇反應制備聚氨酯預聚體中間體，采用TDI或IPDI二異氰酸酯以及Acclaim8200高相對分子質量聚氧化丙烯二醇作原料，NCO／OH為1.3—1.5。繼而，用N－乙基－r—氨基丙基—三甲氧基硅烷將聚氨酯預聚體封端。封端劑用仲氨基硅烷為好，它與異氰酸酯迅速反應，降低副反應產生機率，使預聚體粘度可控制在容許范圍內［7］。硅烷化聚氨酯預聚物分子中保有氨基甲酸酯鏈，它賦予密封劑較高內聚力和較低低溫粘度，但UV穩定性不如上述聚醚型。

將碳酸鈣填料、二氧化鈦觸變劑、增塑劑、UV穩定劑和濕氣捕捉劑以及硅烷粘接促進劑和濕固化催化劑分別加入上述兩種改性有機硅中，制成密封劑。固化是通過三甲氧基硅烷與空氣中濕氣反應，水解聚合而成三維體的。

固化后，密封劑仍然保持柔性，因其主鏈結構不含不飽和鍵或高內聚力鏈。聚合物粘度低，可摻入大量填料。它們對玻璃等基材勿用底涂劑即可粘接良好，粘接后可立