一种用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向连接处用有机硅胶带的表面处理剂

摘要

本发明提供了一种用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向连接处用有机硅胶带的表面处理剂，其包括如下质量分数的组分：端基含异氰酸的硅烷偶联剂20～30％、端基含乙烯基的硅烷偶联剂20～30％、引发剂1～5％、溶剂5～15％、抑制剂0.1～4％和粘结剂30～60％。本发明同时提出了上述表面处理剂的制备方法：先将端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、溶剂、粘结剂混合并在反应釜中搅拌均匀；随后将叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；最后加入过氧化环己酮混合均匀即得。本发明的表面处理剂操作简便，容易实现，使用后有机硅橡胶薄片与聚氨酯泡沫塑料粘结性能提高，具有高剪切强度以及耐水性。

说明书

技术领域

本发明属于粘合剂领域，具体涉及一种表面处理剂技术，尤其是涉及一种用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向用有机硅橡胶薄片的表面处理剂。

背景技术

随着对液化气体(如液化天然气LNG、液化石油气LPG、液化乙烯、液氧、液氮等)使用需求的剧增，有关LNG船体使用材料的保温性能是需要不断改善和提高，以消除LNG在运输过程中的隐患。在LNG技术中，为防止保温材料急冷和急热，一般将保温材料做成上下两个壳体，在壳体之间采用发泡填充的方式进行保温，但是在传统的材料在两个连接部位因为没有外敷连接材料加以固定，导致在卸载液化气次数增加过程，沿着填充材料的界面形成开裂，沿着这个缝隙，失去保温效果。为解决此问题，我们在上面粘附一层耐低温的有机硅胶带，但是由于有机硅胶带与聚氨酯的性能差异较大，粘结性能不能完全满足要求，因此，改善胶带的粘结性能成为需要解决的技术问题。

发明内容

发明目的：为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向连接处用有机硅胶带的表面处理剂，用于改善胶带的粘结性能。

技术方案：为实现上述技术目的，本发明提出一种用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向连接处用有机硅胶带的表面处理剂，包括如下质量百分比的组分：

其中，所述的端基含异氰酸根的硅烷偶联剂具有如下分子结构式：

n为2～10的整数；

所述的端基含乙烯基的硅烷偶联剂具有如下分子结构式：

n为2～10的整数。

优选地，所述的引发剂为过氧化环己酮。

作为优选，所述的溶剂为苯、甲苯和二甲苯中的任意一种或它们的混合溶剂。

所述的反应抑制剂为叔丁基酚。

所述的粘结剂是指带有超低表面张力的厌氧胶丙烯酸，其分子结构为：

其中，R为8～12碳原子的烷基，所述厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与长链脂肪酸发生酯化反应，季戊四醇与长链脂肪酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt％盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，加入丙烯酸投料比以长链脂肪酸做参照，其用量摩尔比摩尔比为1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

本发明同时提出了上述表面处理剂的制备方法，包括如下步骤：

(1)先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、溶剂和粘结剂混合并在反应釜中搅拌均匀；

(2)将配方量的反应抑制剂加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

(3)加入配方量的引发剂混合均匀即得。

在使用时，将制备的表面处理剂涂覆于有机硅胶带内表面即可。

有益效果：与现有技术相比，本发明的表面处理剂制备方法简单，容易实现，当用该表面处理剂用于LNG船聚氨酯泡沫管横向与纵向连接处用有机硅胶带时，操作简便，且有机硅橡胶薄片与聚氨酯泡沫塑料的表面润湿性提高，从而具有高剪切强度以及耐水性。

具体实施方式

实施例1

本表面处理剂按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：

所述的粘结剂为带有超低表面张力的厌氧胶丙烯酸，其分子结构为：

其中，本实施例的厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与辛酸酯化反应，季戊四醇与长链脂肪酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt％盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，丙烯酸加入量与辛酸摩尔比为1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

其中端基含异氰酸的硅烷偶联剂结构式为：

其中端基含乙烯基的硅烷偶联剂的结构式为：

本表面处理剂的制备方法为：

1、先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、苯、厌氧胶丙烯酸混合并在反应釜中搅拌均匀；

2、将配方量的叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

3、加入配方量的过氧化环己酮混合均匀，然后施工，涂覆于有机硅胶带内表面。

实施例效果：通过该表面处理剂处理的有机硅橡胶薄片用于LNG船聚氨酯泡沫塑料横向与纵向粘结时剪切强度为10MPa。

实施例2：

本表面处理剂按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：

厌氧胶丙烯酸的分子结构为：

其中，所述厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与壬酸酯化反应，季戊四醇与长链脂肪酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt％盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，与壬酸的反应摩尔比为1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

其中端基含异氰酸的硅烷偶联剂结构式为：

其中端基含乙烯基的硅烷偶联剂的结构式为：

本表面处理剂的制备方法为：

1.先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、甲苯、厌氧胶丙烯酸混合并在反应釜中搅拌均匀；

2.将配方量的叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

3.加入配方量的过氧化环己酮混合均匀，然后施工，涂覆于有机硅胶带内表面。

实施例效果：通过该表面处理剂处理的有机硅橡胶薄片用于LNG船聚氨酯泡沫塑料横向与纵向粘结时剪切强度为15MPa。

实施例3：

本表面处理剂按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：

本实施例中厌氧胶丙烯酸的分子结构为：

其中，厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与葵酸发生酯化反应，季戊四醇与葵酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt％盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，丙烯酸与葵酸的摩尔比为1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

其中端基含异氰酸的硅烷偶联剂结构式为：

其中端基含乙烯基的硅烷偶联剂的结构式为：

本表面处理剂的制备方法为：

1、先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、二甲苯、厌氧胶丙烯酸混合并在反应釜中搅拌均匀；

2、将配方量的叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

3、加入过氧化环己酮混合均匀，然后施工，涂覆于有机硅胶带内表面。

实施例效果：通过该表面处理剂处理的有机硅橡胶薄片用于LNG船聚氨酯泡沫塑料横向与纵向粘结时剪切强度为20MPa。

实施例4：

本表面处理剂按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：

本实施例中厌氧胶丙烯酸的分子结构为：

其中，厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与十二酸发生酯化反应，季戊四醇与长链脂肪酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，丙烯酸与十二酸摩尔比1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

其中端基含异氰酸的硅烷偶联剂结构式为：

其中端基含乙烯基的硅烷偶联剂的结构式为：

本表面处理剂的制备方法为：

1、先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、苯-甲苯(质量比1∶1)、厌氧胶丙烯酸混合并在反应釜中搅拌均匀；

2、将配方量的叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

3、加入配方量的过氧化环己酮混合均匀，然后施工，涂覆于有机硅胶带内表面。

实施例效果：通过该表面处理剂处理的有机硅橡胶薄片用于LNG船聚氨酯泡沫塑料横向与纵向粘结时剪切强度为24MPa。

实施例5：

本表面处理剂按如下组分配比制备而成(质量百分含量)：

其中，厌氧胶丙烯酸的分子结构为：

厌氧胶丙烯酸采用季戊四醇与十一酸发生酯化反应，季戊四醇与长链脂肪酸的摩尔比为1∶2，催化剂为10wt％盐酸，反应时间为10小时，反应温度为120℃，然后在反应所得的产物中，再加入丙烯酸，丙烯酸与十一酸摩尔比为1∶1，反应温度为80℃，时间为6小时。

其中端基含异氰酸的硅烷偶联剂结构式为：

其中端基含乙烯基的硅烷偶联剂的结构式为：

本表面处理剂的制备方法为：

1、先将配方量的端基含异氰酸的硅烷偶联剂、端基含乙烯基的硅烷偶联剂、苯-甲苯-二甲苯(质量比为1∶1∶1)、厌氧胶丙烯酸混合并在反应釜中搅拌均匀；

2、将配方量的叔丁基酚加入上述混合物中，并在反应釜中搅拌均匀；

3、加入配方量的过氧化环己酮混合均匀，然后施工，涂覆于有机硅胶带内表面。

实施例效果：通过该表面处理剂处理的有机硅橡胶薄片用于LNG船聚氨酯泡沫塑料横向与纵向粘结时剪切强度为23MPa。

所述实施例仅用于说明本发明技术方案，并不用于限制本发明。