本发明属于聚氨酯胶黏剂，具体涉及一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法。
背景技术：
1、聚氨酯(pu)胶粘剂是指分子链中含氨酯基(—nhcoo—)或异氰酸酯基(—nco)的一类胶粘剂。聚氨酯胶粘剂在固化时，主要是体系中的-nco基团与含活泼氢的物质发生反应，形成交联而固化。具有优良的粘接性、耐低温性、耐磨性和耐疲劳性，广泛应用于汽车制造、木材加工和航空航天等领域。pu胶粘剂可分为单组分和双组分两种类型，其中单组分pu胶粘剂对比于双组分pu胶粘剂而言，在空气中即可与水分子发生交联而固化，使用时省略了计量和添加固化剂的步骤，施工简单方便。
2、但单组分pu胶粘剂中的异氰酸酯基含量较高，易与空气中的水汽发生反应生成取代脲，出现凝胶现象；此外，在固化过程中形成不稳定的氨基甲酸(—nh—cooh)，并很快发生脱羧反应，生成co2，从而产生气泡，存在粘接强度低、耐高温差、耐候性差以及对水敏感等缺陷影响产品的外观和性能。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于提供一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，以解决背景技术中—nco基团易产生co2气体导致单组分pu胶粘剂性能较差的问题；
2、本发明的目的之二在于提供一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法。
3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
4、第一方面，一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，包括如下重量份数组分：
5、聚醚多元醇：70-90份；
6、s@nano-s i o2：12-18份；
7、二异氰酸酯：25-45份；
8、扩链剂：0.1-1份。
9、所述s@nano-s i o2，通过如下步骤制备：
10、s1.将teos(正硅酸乙酯)、无水乙醇和ctab水溶液(十六烷基三甲基溴化铵)混合均匀后，加入3-巯丙基三乙氧基硅烷(kh590)混合均匀，缓慢滴加盐酸，于60-80℃搅拌回流反应4-6h,自然冷却至室温(25-30℃)得到巯基硅烷修饰的nano-s i o2；
11、s2.将巯基硅烷修饰的nano-s i o2和乙烯基三乙氧基硅烷(a-151)加入到thf(四氢呋喃)中搅拌分散，再加入2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(dmpa)，置于150w紫外灯下反应3-6h,旋蒸除去溶剂，收集nano-s i o2复合硅烷偶联剂，命名为s@nano-s io2。
12、进一步的，所述teos、无水乙醇、ctab、kh590和盐酸的用量比为1g：2-4g:100ml:0.1-0.2g：0.7-0.9g。
13、进一步的，所述ctab水溶液的质量浓度为0.2-0.5％，盐酸浓度为10％。
14、进一步的，所述巯基硅烷修饰的nano-s io2、乙烯基三乙氧基硅烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的用量比为1g:5-8g:0.01g。
15、进一步的，所述聚醚多元醇的分子量为1000-2000，包括聚醚多元醇210或聚醚多元醇220。
16、进一步的，所述扩链剂包括聚乙二醇300、1、4-丁二醇或乙二胺。
17、进一步的，所述二异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
18、进一步的，所述搅拌转速为100-300rpm。
19、第二方面，一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法，包括以下步骤：
20、将聚醚多元醇在110-130℃、-0.09mpa条件下减压脱水1-3h后，降温至60-80℃，氮气条件下加入二异氰酸酯和扩链剂，反应至-nco基团含量不变，缓慢滴加s@nano-s i o2进行封端，反应至终点，得到硅烷改性单组分湿固化聚氨酯胶粘剂。
21、与现有技术相比，本发明的有益效果：
22、1.本发明提供了一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂及其制备方法，利用自制合成的nano-s io2复合硅烷偶联剂s@nano-s i o2制备的硅烷改性单组分湿固化聚氨酯胶黏剂在固化过程中几乎无气泡产生，外观明显改善，且拉升强度和拉升剪切强度相较于普通的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂有明显提高；此外，配方中无需添加固化剂、重金属盐等有毒物质作为固化剂，不会对人体产生有害的毒副作用，保证了施胶人员的身心健康。
23、2.本发明中自制合成的nano-s i o2复合硅烷偶联剂s@nano-s io2，在聚氨酯预聚固化过程中s i-oc2h4先进行水解缩合形成s i-o-s i键，从源头上避免co2的生成；另一方面，kh590疏水基团修饰在s i原子中，阻碍周围s i-oh之间发生缩聚，并取代了一部分-oh，进一步阻止对水汽的吸收，稳定性和抗水汽能力明显增强。此外，在固化过程中，通过引入疏水基团的nano-s i o2,由于空间位阻的存在使得其抵抗不均匀的毛细管张力的能力增强，固能成膜效果更佳。
24、3.本发明采用ctab作为模版，kh590硅烷偶联剂对sio2进行修饰，制备得到的nano-sio2具有良好的疏水性和热稳定性，加入少量的表面活性剂ctab能够降低表面张力，进一步提升s io2的分散性，使得分子形成有序的组合体。乙烯基三乙氧基硅烷中的乙烯基与巯基硅烷修饰的nano-sio2中的巯基发生巯基烯点击化学反应，使得硅烷之间进行接枝桥接，与nano-sio2之间进一步形成多个线性分子或微分支分子之间交叉的有机-无机三维网络结构。
1.一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，按质量份计，包括以下原料：
2.根据权利要求1所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述s@nano-si o2，通过如下步骤制备：
3.根据权利要求2所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述teos、无水乙醇、ctab、kh590和盐酸的用量比为1g：2-4g:100ml:0.1-0.2g：0.7-0.9g。
4.根据权利要求2所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述ctab水溶液的质量浓度为0.2-0.5％，盐酸浓度为10％。
5.根据权利要求2所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述巯基硅烷修饰的nano-si o2、乙烯基三乙氧基硅烷和2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的用量比为1g:5-8g:0.01g。
6.根据权利要求1所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述聚醚多元醇的分子量为1000-2000。
7.根据权利要求1所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述扩链剂包括聚乙二醇300、1、4-丁二醇或乙二胺。
8.根据权利要求1所述的一种硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂，其特征在于，所述二异氰酸酯包括二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯或六亚甲基二异氰酸酯。
9.一种如权利要求1所述的硅烷改性的单组分湿固化聚氨酯胶粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
