CN101338074B - 一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶高效固化剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化促进剂，该固化促进剂通过将交联剂、催化剂和助催化剂按一定比例混合并处理而得到，本发明还公开了包含该固化促进剂的固化剂，以及该固化剂在制备硅橡胶中的应用。本发明的固化促进剂能够有效提高固化速度，提高固化后硅橡胶性能。

Description

一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶高效固化剂

技术领域

本发明涉及缩合型室温硫化硅橡胶固化剂领域。

背景技术

双组分缩合型室温硫化硅橡胶是一种具有一定流动性、室温下加入固化剂能固化成弹性体的硅橡胶，通常由胶料和固化剂两个组分组成。胶料主要是由基础聚合物、填料和其他添加剂通过捏合机捏合、三辊机研磨得到，固化剂是由催化剂和交联剂按一定的比例混合得到。

目前，国内一般采用二丁基二月桂酸锡做催化剂，正硅酸乙酯做交联剂，上述两者的混合物做固化剂。这种固化剂的固化速度比较慢，特别是在冬天气温低的情况下，固化速度更加满足不了使用要求。最初人们是通过提高交联剂的活性来提高固化速度。由于甲氧基的活性比乙氧基的活性高，所以人们用正硅酸甲酯替代正硅酸乙酯做交联剂，但正硅酸甲酯在固化的过程中会释放出甲醇，造成环境污染，严重损害操作人员的健康。

《缩合型室温硫化硅橡胶的配合剂(二)》(《有机硅材料》16(2)，2002，34-41，黄文润)介绍了多种缩合型室温硫化硅橡胶的配合剂，其中主要介绍了各类催化剂。其中提及利用二有机锡双(β-二酮酯)与二烷基锡二羧酸盐的混合物作为缩合型双组分硅橡胶的催化剂，然后在与交联剂配制为固化剂，该固化剂使胶料的使用时间延长，完全固化时间缩短，但存在冬天气温低时，仍然不能满足使用要求的问题，为了加快固化只能通过增加固化剂的用量来实现。但由于缩合型室温硫化硅橡胶的固化在一定的条件下是可逆的，固化剂用量提高的同时，也提高了逆反应的速度，因此使得固化后的硅橡胶各方面的性能有所下降。

另外还介绍了脱醇型单组分硅橡胶最常用的催化剂钛酸酯及其螯合物，在以羟基聚二甲基硅烷为基料时，加入钛酸酯及其螯合物会使胶料黏度急剧上升，形成类似交联的状态，需经过很长的时间才能恢复到胶料应有的黏度。并且同样存在在冬天气温低时，只能通过增加固化剂的用量实现硫化，降低硅橡胶性能的问题。

因此，发明一种高活性固化剂，在低剂量使用时就有快的固化速度的同时不降低固化后硅橡胶的各种性能的固化剂是本申请要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种有效提高固化速度，提高固化后硅橡胶性能的固化促进剂。同时本发明还提供了制备上述固化促进剂的方法以及上述固化促进剂在制备双组分缩合型室温硫化硅橡胶中的应用。

另一方面，本发明还提供了包含上述固化促进剂的双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化剂以及上述双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化剂在橡胶工业中的应用。

又一方面，本发明还提供了上述双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化剂在制备双组分缩合型室温硫化硅橡胶中的应用。

本发明是通过以下技术方案来实现的：将交联剂100～200份、催化剂50～150份和助催化剂10～50份混合均匀(按重量计，后面都是如此)，缓慢升温至50～100℃，优选50-80℃，保持1～3小时，然后真空蒸馏脱出低沸物，真空度一般控制在-0.08--0.09MPa，最后冷却到常温得到固化促进剂。

所述的交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、聚硅酸乙酯、防水剂3^#(型号xhg-203  浙江新安化工集团股份有限公司售)中的一种或数种。

所述的催化剂选用二丁基二月桂酸锡、二辛基锡中的一种。

所述的助催化剂选用钛酸丁酯、钛酸叔丁酯、钛酸异戊酯中的一种或数种。

将制得的固化促进剂1-10份，催化剂20～70份，交联剂30～80份混合均匀后得到缩合型室温硫化硅橡胶固化剂。将100份基础胶料与2～3份的固化剂混合，硫化制得缩合型硅橡胶。

所述的交联剂为正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯、防水剂3#中的一种或数种。

所述的催化剂选用二丁基二月桂酸锡、二锌基锡中的一种。

所述的固化剂还可以包括功能性稀释剂，所述功能性稀释剂为二甲基二甲氧基硅氧烷、六甲基二硅氧烷的一种或数种。所述功能性稀释剂占固化剂的比例25％～40％(按总体重量计)。

利用本发明所述的固化促进剂制备缩合型硅橡胶，不需要加大固化剂的加入量，能有效提高固化活性，缩短固化时间，同时提高固化后硅橡胶的各方面性能。

具体实施方式

实施例1

取正硅酸乙酯200克，二丁基二月桂酸锡100克，钛酸丁酯10克加入500毫升带搅拌的三口烧瓶中，升温至60℃保持2小时，然后真空脱低，冷却后制得固化促进剂A备用。

在带搅拌的500毫升的烧瓶中加入二丁基二月桂酸锡70克、正硅酸乙酯80克、固化促进剂A10克、二甲基二甲氧基硅氧烷60克搅拌均匀制得固化剂B

将62份基础胶、28份白炭黑填料、30份稀释剂混合制备534型室温硫化硅橡胶胶料。取胶料100克，加入2克固化剂B，制得硅橡胶，其固化时间及固化后硅橡胶性能测试见表一。

拉伸强度和伸长率：按GB/T528-1998测定；撕裂强度：按GB/T529-1999测定；邵尔A硬度：按GB/T531-1999测定。

实施例2

取正硅酸乙酯300克，二丁基二月桂酸锡180克，钛酸丁酯20克加入500毫升带搅拌的三口烧瓶中，升温至70℃保持3小时，然后真空脱低，冷却后制得固化促进剂C备用。

在带搅拌的500毫升的烧瓶中加入二丁基二月桂酸锡60克、正硅酸乙酯80克、固化促进剂20克、MM60克搅拌均匀制得固化剂D。

取实施例1所述的534型室温硫化硅橡胶100克，加入固化剂D2克，固化，固化时间及其固化后硅橡胶性能测试见表一。

对比例1

取二丁基二月桂酸锡50份，正硅酸乙酯50份制成固化剂E。

取实施例1所述的534型室温硫化硅橡胶100克，加入固化剂E 2克，测得试验数据见表一。

对比例2

取钛酸丁酯10份，二丁基二月桂酸锡30份，正硅酸乙酯60份制成固化剂F。

取实施例1所述的534型室温硫化硅橡胶100克，加入固化剂F 2克，测得试验数据见表一。

表一：

	表面固化时间/min	整体固化时间/min	拉伸强度	撕裂强度	伸长率	硬度
							实施例1	35	95	5.07	22.11	608	19
实施例2	30	65	5.30	20.09	574	20
							对比例1	120	480	2.84	8.2	323	17
对比例2	50	120	4.84	18.2	423	19

尽管上文对本发明的具体实施方式进行了详细的描述和说明，但应该指明的是，我们可以对上述实施方式进行各种改变和修改，但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (8)

1.一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化促进剂，其特征在于该固化促进剂通过以下方法制备：将按重量计的交联剂100～200份、催化剂50～150份和助催化剂10～50份混合均匀，缓慢升温至50～100℃，保持1～3小时，然后真空蒸馏脱出低沸物，真空度控制在-0.08到-0.09MPa，最后冷却到常温得到固化促进剂，其中所述的交联剂为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、聚硅酸乙酯、防水剂3^#中的一种或数种，所述的催化剂选用二丁基二月桂酸锡、二辛基锡中的一种，所述的助催化剂选用钛酸丁酯、钛酸异戊酯中的一种或数种。

2.根据权利要求1的固化促进剂，其中升温至50-80℃。

3.一种双组分缩合型室温硫化硅橡胶固化剂，其按重量计包含如权利要求1或2所述的固化促进剂1-10份，催化剂20-70份，交联剂30-80份，所述交联剂为正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯、防水剂3^#中的一种或数种，所述催化剂选用二丁基二月桂酸锡、二辛基锡中的一种。

4.根据权利要求3的固化剂，进一步包含功能性稀释剂，所述功能性稀释剂为六甲基二硅氧烷，所述功能性稀释剂按重量计占固化剂总量的25％～40％。

5.制备权利要求3的固化剂的方法，其包括将按重量计的权利要求1或2所述的固化促进剂1-10份，催化剂20-70份，交联剂30-80份混合均匀后得到，其中交联剂为正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯、防水剂3^#中的一种或数种，催化剂选用二丁基二月桂酸锡、二辛基锡中的一种。

6.权利要求1或2所述的固化促进剂在制备双组分缩合型室温硫化硅橡胶中的应用。

7.权利要求3-4中任一项的固化剂在制备双组分缩合型室温硫化硅橡胶中的应用。

8.根据权利要求7的应用，其包括将按重量计的100份基础胶料与2-3份权利要求3-4中任一项的固化剂混合，硫化制得缩合型硅橡胶。