CN101360791A - 具有透气性下降的室温固化的硅氧烷密封剂组合物的绝热玻璃单元 - Google Patents

具有透气性下降的室温固化的硅氧烷密封剂组合物的绝热玻璃单元 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用寿命增加的绝热的玻璃单元，其中将外部窗格玻璃和内部窗格玻璃密封到隔片上，以提供改进的不透气空间。

Description

具有透气性下降的室温固化的硅氧烷密封剂组合物的绝热玻璃单元
发明领域
本发明一般地涉及热绝热结构体，和更具体地涉及用对气体或气体混合物的透气性下降的室温固化的组合物密封的热效率高的绝热玻璃单元结构体。
发明背景
绝热玻璃单元(IGU)通常具有被隔片隔开的两个玻璃面板。玻璃的两个面板彼此平行地放置并在周边密封，以便使面板之间的空间或者内部空间被完全密闭。内部空间通常用空气充注。相比于单块玻璃面板，能量转移通过这种典型结构的绝热玻璃单元而下降，这归因于在内部空间内包括空气的绝热层。可通过增加面板之间的分隔距离(separation)，以便增加空气的绝热覆盖(blanket)来进一步降低能量转移。存在最大分隔距离的极限，超出该极限，则在面板之间的空气内的对流可能增加能量转移。可通过添加其他内部空间形式的更多绝热层并密闭玻璃面板，进一步降低能量转移。例如，三块平行隔开的玻璃面板通过两个内部空间隔离并在其周边密封。按照这一方式，将面板的分隔距离保持在空间内施加对流效果的最大极限以下，仍可以进一步降低能量转移。若希望进一步降低能量转移，则可增加另外的内部空间。
此外，可通过用密度更大、传导率更低的气体替代密封的绝热玻璃窗户内的空气，来降低密封的绝热玻璃单元的能量转移。合适的气体应当无色、无毒、非腐蚀、不可燃、不受紫外线照射影响且比空气密度更大并比空气传导率低。氩气、氪气、氙气和六氟化硫是在绝热玻璃窗中常用的替代空气以降低能量转移的气体实例。
目前在制造绝热玻璃单元中使用各类密封剂，其中包括固化和非固化体系二者。液体聚硫化物、聚氨酯和有机硅代表常用的固化体系，而聚丁烯-聚异戊二烯共聚物橡胶基热熔密封剂是常用的非固化体系。
液体聚硫化物和聚氨酯通常是双组分体系，包括基础成分和固化剂，在将它们施用到玻璃之前进行混合。有机硅可以是单组分以及双组分体系。双组分体系要求设定的混合比，两部分的混合设备和在绝热玻璃单元可移动到下一制造阶段之前的固化时间。
然而，这些密封剂组合物对提高绝热的玻璃单元性能所使用的传导率低的能量转移气体(例如氩气)的透气性敏感。这一透气性的结果是，通过玻璃面板之间的气体维持的降低的能量转移随着时间流逝丧失。
仍需要具有优异的阻挡保护性和甚至更高的热绝热稳定性的密封剂，这种密封剂克服以上所述的缺陷的且非常适合于容易施用的应用上并具有优良的粘合性。
发明概述
本发明涉及具有增加的热绝热稳定性的绝热的玻璃单元。具体地，本发明涉及绝热的玻璃单元，它包括彼此处于隔开的关系的至少两块隔开的玻璃片，在其间的导热率低的气体和包括可固化的密封剂组合物的气体密封剂元件，所述可固化的密封剂组合物包括：a)对所述气体显示出透气性的二有机基聚硅氧烷；b)对所述气体的透气性小于二有机基聚硅氧烷聚合物透气性的至少一种聚合物；c)交联剂；和d)用于交联反应的催化剂。
本发明的可固化的密封剂组合物有利地提供50％下降的透气率和降低的湿气泄漏，从而提供绝热的玻璃单元(IGU)较长的使用寿命。
附图简述
图1是双重装配玻璃的绝热玻璃单元(IGU)的侧视图。
图2是实施例1-3对氩气的透气性的图示。
图3是实施例5-7对氩气的透气性的图示。
图4是实施例5-7对氩气的透气性下降百分数的图示。
发明详述
此处公开本发明的详细实施方案。然而，应当理解，所公开的实施方案仅仅是可以以各种形式体现的本发明的例举。因此，此处公开的细节不应看作是限制性的，而仅仅是作为权利要求的基础和作为教导本领域的技术人员如何实施和/或利用本发明的基础。
参考图1，示出了掺入可固化的密封剂组合物7提供相邻窗格玻璃1、2的分隔距离并密封在其间的不透气空间6的绝热的玻璃单元10。本领域的技术人员容易理解，可在没有脱离本发明的精神的情况下，以各种方式应用本发明的可固化的密封剂组合物7的发明理念。例如，设想本发明的可固化的密封剂组合物可联合其他材料使用，例如各类玻璃，包括透明的浮法玻璃、退火玻璃、回火玻璃、太阳能玻璃、有色玻璃和低-E玻璃、丙烯酸片材和聚碳酸酯片材。
根据本发明，在构造具有双重窗格玻璃(pane glass)结构的绝热玻璃单元中采用可固化的密封剂组合物7。因此，绝热玻璃单元通常包括被连续的隔片5隔开的第一窗格玻璃1和第二窗格玻璃2、主密封剂(primary sealant)4，和置于第一窗格玻璃1和第二窗格玻璃2之间的可固化的密封剂组合物7。使用本发明的可固化的密封剂组合物7提供改进的气体阻挡特征和湿气泄漏特征。结果，可固化的密封剂组合物7提供绝热的玻璃单元较长的使用性能。
当使用主密封剂1和本发明的可固化的密封剂组合物7将玻璃片密封到隔片5上时，连续的隔片5的尺寸决定了在第一窗格玻璃1和第二窗格玻璃2之间形成的不透气的空间6的大小。在玻璃片1和2与窗框9之间放置本领域已知的镶玻璃条(glazing bead)8。
可用干燥剂填充隔片5，所述干燥剂将保持绝热的玻璃单元中不透气的空间6的密封内部干燥。干燥剂应当是不吸收导热率低的气体或在用气体混合物填充绝热的玻璃单元时使用的其他气体的干燥剂。
绝热的玻璃单元中的主密封剂4可包括本领域已知的聚合物材料。例如，橡胶基础材料，例如聚异丁烯、丁基橡胶、聚硫醚、EPDM橡胶、丁腈橡胶，等等。其他材料包括，但不限于，包括聚异丁烯/聚异戊二烯共聚物，聚异丁烯聚合物、溴化烯烃聚合物、聚异丁烯和对甲基苯乙烯的共聚物，聚异丁烯和溴化对甲基苯乙烯的共聚物，异丁烯和异戊二烯的丁基橡胶共聚物，乙烯-丙烯聚合物，聚硫醚聚合物，聚氨酯聚合物和苯乙烯丁二烯聚合物中的化合物。
如上所述，可由具有非常良好密封性能的材料诸如聚异丁烯制造主密封剂4。镶玻璃条8是有时称为玻璃窗基床(glazing bedding)的密封剂且可以是有机硅或丁基橡胶形式。可以在连续的隔片5内嵌入干燥剂且预计从绝热的玻璃或在窗格玻璃1和窗格玻璃2之间的不透气空间中除去湿气。
本发明的可固化的密封剂组合物7包括二有机基聚硅氧烷聚合物或其共混物和至少一种其他聚合物。以下给出了配方中每一种组分的一般说明：
对气体或气体的混合物显示出透气性的二有机基聚硅氧烷或二有机基聚硅氧烷的共混物，其中在每一聚合物链端的硅原子被硅烷醇封端；由此该硅氧烷的粘度在25℃可以是约1000-200,000cps；
显示出对气体或气体混合物的透气性小于二有机基聚硅氧烷聚合物(a)的透气性的聚合物；
通式为(R14O)(R15O)(R16O)(R17O)Si的烷基硅酸酯交联剂；
可用于促进有机硅密封剂组合物交联的催化剂。
本发明的密封剂组合物可进一步玻璃包括任选的组分，例如填料、助粘剂、非离子表面活性剂，等等，及其混合物。
硅烷醇封端的二有机基聚硅氧烷聚合物(a)一般具有通式：
MaDbD`c
其中下标a＝2，和b等于或大于1，且下标c为0或正数，其中
M＝(HO)3-x-yR1 xR2 ySiO1/2；
其中下标x＝0、1或2，和下标y为0或1，条件是x+y小于或等于2，其中R1和R2独立地选自单价C1-C60烃基，其中
D＝R3R4SiO1/2；
其中R3和R4独立地选自单价C1-C60烃基，其中
D`＝R5R6SiO2/2；
其中R5和R6独立地选自单价C1-C60烃基。
在本发明的一种实施方案中，其中在每一聚合物链端基处的硅原子被硅烷醇封端的二有机基聚硅氧烷(a)的掺入量在全部组合物的约50wt％-约99wt％的范围内。在本发明的另一实施方案中，二有机基聚硅氧烷聚合物或二有机基聚硅氧烷聚合物的共混物(a)的掺入量在全部组合物的约60wt％-约95wt％的范围内。在本发明的又一实施方案中，二有机基聚硅氧烷聚合物或二有机基聚硅氧烷聚合物的共混物(a)在全部组合物的约65wt％-约95wt％的范围内。
本发明的可固化的密封剂组合物7进一步包括对气体或气体混合物的透气性显示出小于二有机基聚硅氧烷聚合物(a)的透气性的至少一种聚合物(b)。
对气体或气体混合物的透气性显示出小于二有机基聚硅氧烷聚合物(a)的透气性的合适的聚合物(b)包括：聚乙烯类，例如低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)和高密度聚乙烯(HDPE)；聚丙烯(PP)；聚异丁烯(PIB)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVOH)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)；聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、热塑性聚氨酯(TPU)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氟乙烯(PVF)、聚酰胺(尼龙)、聚甲基戊烯、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜、聚醚砜、乙烯一氯三氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、塑化聚氯乙烯、离聚物(Surtyn)、聚苯硫醚(PPS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、改性聚苯醚(PPO)，等等，及其混合物。
可固化的密封剂组合物7中的聚合物(b)本质上也可以是弹性的，实例包括，但不限于，乙丙橡胶(EPDM)、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚异戊二烯、聚氨酯(TPU)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEEBS)、聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)，等等。
这些聚合物可以单独或者结合或者以共聚物形式共混，例如聚碳酸酯-ABS共混物、聚碳酸酯聚酯共混物、接枝聚合物，例如硅烷接枝的聚乙烯和硅烷接枝的聚氨酯。
在本发明的一种实施方案中，可固化的密封剂组合物7具有选自下述的聚合物：低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)，及其混合物。在本发明的另一实施方案中，可固化的密封剂组合物具有选自下述中的聚合物：低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)，及其混合物。在本发明的又一实施方案中，密封剂组合物是线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
在本发明的一种实施方案中，可固化的密封剂组合物含有约50-约99wt％的二有机基聚硅氧烷聚合物和约1-约50wt％的聚合物(b)。在本发明的另一实施方案中，可固化的密封剂组合物含有约60-约95wt％的二有机基聚硅氧烷聚合物和约5-约40wt％的聚合物(b)。在本发明的又一实施方案中，可固化的密封剂组合物含有约65-约95wt％的二有机基聚硅氧烷聚合物和约5-约35wt％的聚合物(b)。
可通过本领域已知的那些方法，例如熔体共混、溶液共混或混合在二有机基聚硅氧烷聚合物(a)中的聚合物粉末组分(b)，从而实施二有机基聚硅氧烷聚合物(a)与聚合物(b)的共混方法。
用于可固化的密封剂组合物的硅氧烷的合适交联剂(c)可包括以下通式的烷基硅酸酯：
(R14O)(R15O)(R16O)(R17O)Si
其中R14、R15、R16和R17独立地选自单价C1-C60烃基。
此处有用的交联剂包括，但不限于，四-N-丙基硅酸酯(NPS)、原硅酸四乙酯和甲基三甲氧基硅烷和类似的烷基取代的烷氧基硅烷组合物，等等。
在本发明的一种实施方案中，烷基硅酸酯(交联剂)的掺入量范围为约0.1wt％-约10wt％。在本发明的另一实施方案中，烷基硅酸酯(交联剂)的掺入量范围为约0.3wt％-约5wt％。在本发明的又一实施方案中，烷基硅酸酯(交联剂)的掺入量范围为全部组合物的约0.5wt％-约1.5wt％。
合适的催化剂(d)可以是任何已知可用于促进有机硅密封剂组合物交联的那些。催化剂可包括金属和非金属催化剂。可用于本发明的金属缩合催化剂的金属部分的实例包括锡、钛、锆、铅、铁、钴、锑、锰、铋和锌的化合物。
在本发明的一种实施方案中，可用于促进可固化的密封剂组合物交联的锡化合物包括：锡化合物，诸如二月桂酸二丁锡、二乙酸二丁锡、二甲醇二丁锡(dibutyltindimethoxide)、辛酸锡、triceroate异丁锡(isobutyltintriceroate)、二丁锡氧化物、增溶的二丁锡氧化物、双二异辛基邻苯二甲酸二丁锡、双-三丙氧基甲硅烷基二辛基锡、二丁锡双乙酰丙酮、硅烷化二丁锡二氧化物、三-uberate甲酯基苯基锡(carbomethoxyphenyl tintris-uberate)、triceroate异丁锡、二丁酸二甲锡、二新癸酸二甲锡、酒石酸三乙锡、二苯甲酸二丁锡、油酸锡、环烷酸锡、三-2-乙基己基己酸丁锡和丁酸锡，等等。在又一实施方案中，可用于促进可固化的密封剂组合物交联的钛化合物是螯合的钛化合物，例如双(乙基乙酰乙酸)1，3-丙二氧基钛；双(乙基乙酰乙酸)二异丙氧基钛；和钛酸四烷酯，例如钛酸四正丁酯和钛酸四异丙酯。在本发明的又一实施方案中，双β-二酮酸二有机锡用于促进可固化的密封剂组合物交联。
在本发明的一个方面中，催化剂是金属催化剂。在本发明的另一方面中，金属催化剂选自锡化合物，和在本发明的又一方面，金属催化剂是增溶的二丁锡氧化物。
在本发明的一种实施方案中，催化剂的掺入量范围为全部组合物的约0.001wt％-约1wt％。在本发明的另一实施方案中，催化剂的掺入量范围为全部组合物的约0.003wt％-约0.5wt％。在本发明的又一实施方案中，催化剂的掺入量范围为全部组合物的约0.005wt％-约0.2wt％。
本发明的可固化的密封剂组合物可以进一步包括烷氧基硅烷或烷氧基硅烷的共混物作为助粘剂。在一种实施方案中，助粘剂可以是n-2-氨基乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和1，3，5-三(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯的结合共混物(combination blend)。可用于本发明的其他助粘剂包括，但不限于，n-2-氨基乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、双-γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、三氨基官能的三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、异氰酸丙酯基甲基二甲氧基硅烷、β-氰基乙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-氨基-3，3-二甲基丁基三甲氧基硅烷和n-乙基-3-三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙胺，等等。
烷氧基硅烷(助粘剂)的掺入量范围为约0.1wt％-约20wt％。在本发明的一种实施方案中，助粘剂的范围为全部组合物的约0.3wt％-约10wt％。在本发明的另一实施方案中，助粘剂的范围为全部组合物的约0.5wt％-约2wt％。
本发明的可固化的密封剂组合物也可包括填料。本发明的合适的填料包括，但不限于，用诸如硬脂酸盐(酯)或硬脂酸之类的化合物处理过的研磨、沉淀和胶态的碳酸钙，增强二氧化硅，例如热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅胶和疏水化二氧化硅和硅胶；粉碎的和研磨的石英、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化钛、硅藻土、氧化铁、炭黑和石墨或粘土，例如高岭土、膨润土或蒙脱土，等等。
在本发明的一种实施方案中，填料是碳酸钙填料，二氧化硅填料或其混合物。所添加的填料的类型与用量取决于固化的有机硅组合物所需的物理性能。在本发明的另一实施方案中，填料的用量为全部组合物的0wt％-约80wt％。在本发明的又一实施方案中，填料的用量为全部组合物的约10wt％-约60wt％。在本发明的又一实施方案中，填料的用量为全部组合物的约30wt％-约55wt％。填料可以是单一的物质或者两种或更多种物质的混合物。
在本发明另外的实施方案中，可固化的密封剂组合物含有选自称为“纳米粘土”或“粘土”的通用类别中的无机物质。“有机粘土”是用能与各层的层间界面处存在的阳离子进行离子交换反应的有机分子(也称为剥落剂(exfoliating agent))处理过的粘土或其他层状物质。
在本发明的一种实施方案中，此处所使用的粘土物质包括天然或合成的页硅酸盐，尤其是绿土粘土，例如蒙脱土、蒙脱土钠、蒙脱土钙、蒙脱土镁、绿脱石、贝得石、铬岭石、合成粘土、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、magadite、水羟硅钠石(kenyaite)、sobockite、svindordite、富镁蒙脱石、滑石、云母、高岭石，以及蛭石、多水高岭石、铝酸盐氧化物(aluminate oxide)或水滑石，等等，及其混合物。在另一实施方案中，其他有用的层状材料包括云母矿物，例如伊利石和混合的层状伊利石/绿土矿物，例如累托石、tarosovite、三八面体伊利石(ledikite)，以及伊利石与以上所述的粘土矿物的混合物。可在本发明的实践中使用充分吸收有机分子，以增加相邻页硅酸盐小片之间的层间间距为至少5埃或至少10埃(当测量干燥页硅酸盐时)的任何可溶胀的层状材料。
前述颗粒可以是天然的或合成的，例如绿土粘土。这一特征可影响粒度，对本发明来说，颗粒应当具有0.01微米至5微米并优选0.05微米至2微米，且更优选0.1微米至1微米的横向尺寸。颗粒的厚度或纵向尺寸可以在0.5nm至10nm之间变化，并优选1nm至5nm。
在本发明的又一实施方案中，对处理或改性粘土和层状材料有用的有机和无机化合物包括阳离子表面活性剂，例如铵、氯化铵、烷基铵(伯、仲、叔和季)、脂族、芳族或芳脂族胺(arylaliphatic)的鏻或锍衍生物，膦或硫醚。这种有机分子属于本文讨论的“表面改性剂”或“剥落剂”。对处理粘土和层状材料有用的其他有机或无机分子包括结构为R3R4R5N的胺化合物(或相应的铵离子)，其中R3、R4和R5在一种实施方案中是C1-C30烷基或链烯基，在另一实施方案中为C1-C20烷基或链烯基，它们可以相同或不同。在一种实施方案中，有机分子是长链叔胺，其中R3是C14-C20烷基或链烯基。在另一实施方案中，R4和或R5也可以是C14-C20烷基或链烯基。在本发明的又一实施方案中，改性剂可以是结构为R6R7R8N的胺，其中R6、R7和R8是C1-C30烷氧基硅烷或C1-C30烷基或链烯基和烷氧基硅烷的组合。
为形成有机粘土而被处理或改性的合适粘土包括，但不限于，蒙脱土、蒙脱土钠、蒙脱土钙、蒙脱土镁、绿脱石、贝得石、铬岭石、合成粘土、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、magadite、水羟硅钠石、sobockite、svindordite、富镁蒙脱石、蛭石、多水高岭石、铝酸盐氧化物、水滑石、伊利石、累托石、tarosovite、三八面体伊利石，及其混合物。本发明的有机粘土可进一步包括铵、伯烷基铵、仲烷基铵、叔烷基铵、季烷基铵，脂族、芳族或芳脂族胺的鏻衍生物，脂族、芳族或芳脂族胺的膦或硫醚或锍衍生物，膦或硫醚中的一种或更多种。在本发明的一种实施方案中，有机粘土是烷基铵改性的蒙脱土。
根据本发明的实施方案，掺入到本发明的密封剂组合物内的粘土量优选是提供降低密封剂对气体透气性的有效量。在本发明的一种实施方案中，本发明的密封剂组合物含有0-约50wt％纳米粘土。在另一实施方案中，本发明的组合物具有约1-约20wt％的纳米粘土。
本发明的可固化的密封剂组合物可任选地包括非离子表面活性剂化合物，所述非离子表面活性剂化合物选自以下表面活性剂：聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧化蓖麻油、油酸乙氧化物、烷基苯酚乙氧化物、环氧乙烷(EO)和环氧丙烷(PO)的共聚物，和有机硅与聚醚的共聚物(有机硅聚醚共聚物)、有机硅共聚物和环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物，及其混合物，其用量范围为全部组合物的略高于0wt％至约10wt％，更优选约0.1wt％-约5wt％，和最优选约0.5wt％-约0.75wt％。
可使用在室温硫化(RTV)有机硅组合物中常用的其他成分，例如着色剂、颜料和增塑剂，制备本发明的可固化的密封剂组合物，只要它们没有干扰所需的性能即可。
此外，可使用本领域已知的硅氧烷聚合物的熔体聚合、溶剂聚合和原位聚合来制备这些组合物。
优选地，可通过使各组分在转鼓或其他物理共混设备内接触，接着在挤出机内熔体共混，从而实现二有机基聚硅氧烷聚合物与聚合物的共混方法。或者，可在挤出机、Brabender或任何其他熔体共混设备内直接熔体共混各组分。
通过下述非限定性实施例阐述本发明可固化的密封剂组合物。
通过Hake密炼机，在150℃、200RPM下熔体共混聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合物(硅烷醇5000和硅烷醇50000，Gelest)与LLDPE(熔体流动指数(MFI)为20，获自Sabic)，混合时间总计12分钟。通过下述工序，制备LLDPE的wt％为10、20和30的三种这样的共混物(分别参见以下列出的实施例1、2和3)：
以1∶1的比率混合硅烷醇5000cPs和50000cPs。
在150℃下添加70％的硅烷醇混合物到Hake混合机内。
使用程序窗开始实验。
添加小量LLDPE到混合机中。添加时间为1-2分钟。
添加其余30％的硅烷醇到混合机内。
继续混合总计12分钟。
在第12分钟最后，自动终止旋转，将共混的物料收集在玻璃培养皿内。
由使用上述工序获得的批料制备下述实施例：
实施例1：52g混合硅烷醇(50∶50的5000和50000)+6g LLDPE
实施例2：48g混合硅烷醇(50∶50的5000和50000)+12g LLDPE
实施例3：42g混合硅烷醇(50∶50的5000和50000)+18g LLDPE
然后使用实施例1、2和3，如下所述制备固化片材：
使用手动共混器，混合PDMS-LLDPE共混物与硅酸正丙酯(交联剂，获自Gelest Chemicals，USA)和增溶的二丁锡氧化物(DBTO)(催化剂，获自GE Silicones，Waterford，USA)5-7分钟，其用量如表1所示。通过真空除去气泡，并将混合物倾倒在Teflon模具内并在环境条件(25℃和50％湿度)下保持24小时。24小时之后，从模具中取出固化片材，并在环境温度下保持7天以便完全固化。
表1
 实施例  用量(g)   nPsml   DBTOml
 对比例1硅烷醇混合物   50   1   0.06
 实施例1硅烷醇，具有10wt％LLDPE   50   0.9   0.05
 实施例2硅烷醇，具有20wt％LLDPE   50   0.72   0.04
 实施例3硅烷醇，具有30wt％LLDPE   50   0.5   0.03
使用透气率装置测量实施例1-3和对比例1的氩气透气率。该测量以在100PSI压力和25℃的温度下的可变体积法为基础。在相同的条件下反复测量2-3次，以便确保其可再现性。图2中图示了透气率数据的结果。
图2所示的可变体积法测量氩气(Ar)d透气率，其单位为“巴雷(barrer)”(0.0-1200.0)。如图2所示，相对于对比例1，实施例1-3显示出降低的Ar透气率。
如下所述制备实施例5、6和7：
在挤出机内，在150℃下熔体共混聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合物(硅烷醇3000和硅烷醇30000，GE silicones)与LLDPE(熔体流动指数(MFI)为20，获自Sabic)以及Hakenuka TDD CaCO3和Omya FT CaCO3的混合物。下表2中给出了机筒的温度设定值：
如下所述制备对比例4：
在挤出机内，在150℃下熔体共混聚二甲基硅氧烷(PDMS)混合物(硅烷醇3000和硅烷醇30000，GE silicones)以及Hakenuka TDD CaCO3和Omya FTCaCO3的混合物。下表2中给出了机筒的温度设定值。
表2
  温度设定值
  机筒1-2   75℃
  机筒3-10   150℃
  机筒11-15   冷却到45℃
进料速度设定为50lbs/hr。表4中示出了实施例4、5、6与7的配方，并在挤出机内在150℃下生产：
表4：
 硅烷醇   硅烷醇   CaCO3   Sabic   滑石
 实施例  3000cps   30000cps   (50∶50的HakenukaTDD和Omya FT的混合物)   LLDPE
 对比例4  25.0   25.0   50.0   -   -
 实施例5  22.7   22.7   50.0   4.7   -
 实施例6  20.0   20.0   50.0   10.0   -
 实施例7  20.0   20.0   25.0   10.0   25
在6盎司的semco盒内收集挤出的材料。
然后使用对比例4以及实施例5、6和7，如下所述制备固化片材：
在semkit混合机内以12.5∶1的比率混合PDMS-LLDPE共混物与B部分(催化剂混合物，由增溶的二丁锡氧化物、硅酸正丙酯、氨丙基三乙氧基硅烷、炭黑和硅油组成)6分钟。然后将该混合物倾倒在Teflon模具内，并在环境条件(25℃和50％湿度)下保持24小时。24小时之后，从模具中取出固化片材，并在环境温度下保持7天以便完全固化。
图3和4中示出了对比例4以及具有LLDPE和填料的实施例5、6和7的透气率数据。
如图3和4所示，相对于对比例4，实施例5-7显示出降低的Ar透气率。
尽管详细说明并描述了本发明的优选实施方案，但例如各组分、材料和参数的各种更改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，且意图在所附的权利要求中涵盖落在本发明范围内的所有这些更改与变化。

Claims (37)

1.绝热的玻璃单元，它包括彼此处于隔开关系的至少两块隔开的玻璃片，在其间的导热率低的气体和包括可固化的密封剂组合物的气体密封剂元件，所述可固化的密封剂组合物包括：a)对所述气体显示出透气性的二有机基聚硅氧烷；b)对所述气体的透气性小于二有机基聚硅氧烷聚合物透气性的至少一种聚合物；c)交联剂；和d)用于交联反应的催化剂。
2.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中组分(a)二有机基聚硅氧烷聚合物是具有下式的硅烷醇封端的二有机基聚硅氧烷：
MaDbD`c
其中a＝2，b等于或大于1，c为0或正整数；
M＝(HO)3-x-yR1 xR2 ySiO1/2；
其中x＝0、1或2，和下标y为0或1，条件是x+y小于或等于2，其中R1和R2为单价C1-C60烃基；
D＝R3R4SiO1/2；
其中R3和R4为单价C1-C60烃基，和
D`＝R5R6SiO2/2；
其中R5和R6独立地选自单价C1-C60烃基。
3.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中聚合物(b)选自低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、聚异丁烯(PIB)、聚乙酸乙烯酯(PVAc)、聚乙烯醇(PVOH)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酯，例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、二醇改性的聚对苯二甲酸乙二酯(PETG)；聚氯乙烯(PVC)、聚偏氯乙烯、聚偏氟乙烯、热塑性聚氨酯(TPU)、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物(ABS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氟乙烯(PVF)、聚酰胺(尼龙)、聚甲基戊烯、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)、聚砜、聚醚砜、乙烯一氯三氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯(PTFE)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、塑化聚氯乙烯、离聚物(Surtyn)、聚苯硫醚(PPS)、苯乙烯-马来酸酐共聚物、改性聚苯醚(PPO)、乙丙橡胶(EPDM)、聚丁二烯、聚氯丁二烯、聚异戊二烯、聚氨酯(TPU)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEEBS)、聚甲基苯基硅氧烷(PMPS)，及其混合物。
4.权利要求3的绝热的玻璃单元，其中聚合物(b)选自低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)、高密度聚乙烯(HDPE)，及其混合物。
5.权利要求4的绝热的玻璃单元，其中聚合物(b)选自低密度聚乙烯(LDPE)、极低密度聚乙烯(VLDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)，及其混合物。
6.权利要求5的绝热的玻璃单元，其中聚合物(b)是线性低密度聚乙烯(LLDPE)。
7.权利要求1的绝热的玻璃单元，它含有选自填料、助粘剂、非离子表面活性剂中的至少一种任选的组分。
8.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中催化剂是锡催化剂。
9.权利要求8的绝热的玻璃单元，其中锡催化剂选自二月桂酸二丁锡、二乙酸二丁锡、二甲醇二丁锡、辛酸锡、triceroate异丁锡、二丁锡氧化物、增溶的二丁锡氧化物、双二异辛基邻苯二甲酸二丁锡、双-三丙氧基甲硅烷基二辛基锡二丁锡双乙酰丙酮、硅烷化二丁锡二氧化物、三-uberate甲酯基苯基锡、triceroate异丁锡、二丁酸二甲锡、二新癸酸二甲锡、酒石酸三乙锡、二苯甲酸二丁锡、油酸锡、环烷酸锡、三-2-乙基己基己酸丁锡、丁酸锡、双β-二酮酸二有机锡，及其混合物。
10.权利要求7的绝热的玻璃单元，其中助粘剂选自n-2-氨基乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、1，3，5-三(三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷、双-γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺、N-苯基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、三氨基官能的三甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基氨丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基乙基二甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧乙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧基环己基)乙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙酯基三乙氧基硅烷、异氰酸丙酯基甲基二甲氧基硅烷、β-氰基乙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、4-氨基-3，3-二甲基丁基三甲氧基硅烷和n-乙基-3-三甲氧基甲硅烷基-2-甲基丙胺，及其混合物。
11.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中组分(a)二有机基聚硅氧烷聚合物的用量范围为全部组合物的约50wt％-约99wt％。
12.权利要求11的绝热的玻璃单元，其中组分(a)二有机基聚硅氧烷聚合物的用量范围为全部组合物的约60wt％-约95wt％。
13.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中组分(b)聚合物的用量范围为全部组合物的约1wt％-约50wt％。
14.权利要求13的绝热的玻璃单元，其中组分(b)聚合物的用量范围为全部组合物的约5wt％-约40wt％。
15.权利要求7的绝热的玻璃单元，其中填料选自粘土、纳米粘土、有机粘土、研磨碳酸钙、沉淀碳酸钙、胶态碳酸钙、用化合物硬脂酸盐/酯或硬脂酸处理的碳酸钙；热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、硅胶、疏水化二氧化硅、亲水硅胶、粉碎石英、研磨石英、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化钛、白土、高岭土、膨润土、蒙脱土、硅藻土、氧化铁、炭黑和石墨，滑石、云母，及其混合物。
16.权利要求7的绝热的玻璃单元，其中非离子表面活性剂选自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧化蓖麻油、油酸乙氧化物、烷基苯酚乙氧化物、环氧乙烷和环氧丙烷的共聚物，以及有机硅与聚醚的共聚物、有机硅共聚物和环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物，及其混合物，其用量范围为约0.1wt％-约10wt％。
17.权利要求16的绝热的玻璃单元，其中非离子表面活性剂选自由环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物，有机硅与聚醚的共聚物，有机硅共聚物和环氧乙烷与环氧丙烷的共聚物，及其混合物组成的表面活性剂。
18.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中组分(c)交联剂的用量范围为全部组合物的约0.1wt％-约10wt％。
19.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中组分(d)催化剂的用量范围为全部组合物的约0.005wt％-约1wt％。
20.权利要求7的绝热的玻璃单元，其中填料的用量范围为全部组合物的约0wt％-约80wt％。
21.权利要求7的绝热的玻璃单元，其中助粘剂的用量范围为全部组合物的约0.5wt％-约20wt％。
22.权利要求15的绝热的玻璃单元，其中所述粘土选自蒙脱土、蒙脱土钠、蒙脱土钙、蒙脱土镁、绿脱石、贝得石、铬岭石、合成粘土、锂蒙脱石、皂石、锌蒙脱石、magadite、水羟硅钠石、sobockite、svindordite、富镁蒙脱石、蛭石、多水高岭石、铝酸盐氧化物、水滑石、伊利石、累托石、tarosovite、三八面体伊利石和高岭石，及其混合物。
23.权利要求22的绝热的玻璃单元，其中所述粘土用结构为R3R4R5N的胺化合物或铵离子改性，其中R3、R4和R5是C1-C30烷基或链烯基，及其混合物。
24.权利要求23的绝热的玻璃单元，其中R3、R4和R5是C1-C20烷基或链烯基，及其混合物。
25.权利要求24的绝热的玻璃单元，其中所述粘土用叔胺改性，其中R3是C14-C20烷基或链烯基，及其混合物。
26.权利要求25的绝热的玻璃单元，其中R4和或R5是C14-C20烷基或链烯基，及其混合物。
27.权利要求22的绝热的玻璃单元，其中所述粘土用结构为R6R7R8N的胺化合物或铵离子改性，其中R6、R7和R8中的至少一个是C1-C30烷氧基硅烷，和其余为C1-C30烷基或链烯基。
28.权利要求27的绝热的玻璃单元，其中R6、R7和R8中的至少一个是C1-C30烷氧基硅烷，和其余是C1-C20烷基或链烯基。
29.权利要求22的绝热的玻璃单元，其中所述粘土用铵、伯烷基铵、仲烷基铵、叔烷基铵、季烷基铵，脂族、芳族或芳脂族胺的鏻衍生物，脂族、芳族或芳脂族胺的膦或硫醚或锍衍生物，膦或硫醚改性。
30.权利要求15的绝热的玻璃单元，其中粘土的存在量为所述组合物的约0.1-约50wt％。
31.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中气体是透明的绝热气体。
32.权利要求31的绝热的玻璃单元，其中气体选自空气、二氧化碳、六氟化硫、氮气、氩气、氪气、氙气，及其混合物。
33.权利要求1的绝热的玻璃单元，进一步包括主密封剂。
34.权利要求1的绝热的玻璃单元，进一步包括镶玻璃条。
35.权利要求33的绝热的玻璃单元，其中主密封剂是橡胶基材料。
36.权利要求34的绝热的玻璃单元，其中镶玻璃条是有机硅或丁基橡胶材料。
37.权利要求1的绝热的玻璃单元，其中交联剂(c)是具有下式的烷基硅酸酯：
(R14O)(R15O)(R16O)(R17O)Si
其中R14、R15、R16和R17独立地选自单价C1-C60烃基。
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