CN101724269B - 一种易剥离型室温硫化硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种易剥离型室温硫化硅橡胶，其含有羟基封端的聚二有机基硅氧烷、功能填料、交联剂、气相二氧化硅、催化剂、添加剂和增塑剂。本发明也提供了制备所述易剥离型室温硫化硅橡胶的制备方法：首先将配方比例的羟基封端的聚二有机基硅氧烷、增塑剂和功能填料在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入配方比例的交联剂、气相二氧化硅、催化剂和添加剂真空搅拌30-60分钟，再用氮气解除真空装入密闭包装容器内。本发明易剥离型室温硫化硅橡胶特别适用于机动车零部件表面接合处的密封，具有良好的密封性能和剥离性，同时其为室温硫化型，湿气固化，就地成型，可代替各种固体垫片，因此适用于各类机动车的制造和维修，可缩短工时，节省成本。

Description

一种易剥离型室温硫化硅橡胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及硅橡胶技术领域，具体涉及一种易剥离型室温硫化硅橡胶及其制备方法。

背景技术

室温硫化(RTV)硅橡胶是一种室温湿气固化的液态橡胶，其最显著特点是在室温下无须加热、加压即可就地固化，使用极其方便，因此广泛应用于粘合、灌封、固定、密封等场合。这一类型硅橡胶平时密封于铝管或塑料管中，使用时从管中挤出与空气中的湿气相作用，放出酸类、醇类、酮肟类或其它物质而使胶交联固化成橡胶弹性体。通常人们根据交联过程中释放物质的不同而分为脱酸型、脱醇型、脱肟型硅橡胶等许多品种。其中脱肟型单组分室温硫化硅橡胶是最主要的品种之一，也是目前市场上销量较多的品种，主要用作建筑和汽车行业的密封剂，特别是汽车行业用密封胶几乎全都是脱肟型单组分室温硫化硅橡胶。

随着新世纪国民经济的高速发展，各种机动车应运而生，特别是我国汽车工业已步入了一个高速发展的时期，许多家庭已经实现了拥有汽车的梦想，汽车工业也成为拉动我国经济增长的动力。汽车是一个由各种零部件装配成的组合体，汽车工作的特性决定了汽车需要经常拆卸和维修，但由于行业通用的脱肟型单组分室温硫化硅橡胶密封胶对大多数零部件表面具有较好的粘接性，剥离强度通常大于20.0N/cm，二次拆卸和维修时残留胶膜易与密封面发生粘连而难于清理，费工费时，限制了其进一步的应用。

发明内容

本发明的目的是克服现有脱肟型单组分室温硫化硅橡胶对大多数机动车零部件表面具有良好的粘接性而在二次维修时难于清理的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种剥离强度小于1.0N/cm的易剥离型室温硫化硅橡胶组合物，其含有下述重量份的组分：

羟基封端的聚二有机基硅氧烷        100份

功能填料                          5～300份

交联剂                            1～25份

气相二氧化硅                      3～20份

催化剂                            0.001～2.0份

添加剂                            1～50份

增塑剂                            5～100份。

优选地，本发明的易剥离型室温硫化硅橡胶含有下述重量份的组分：

羟基封端的聚二有机基硅氧烷      100份

功能填料                        50～200份

交联剂                          5～20份

气相二氧化硅                    5～12份

催化剂                          0.05～0.5份

添加剂                          2～10份

增塑剂                          10～50份。

所述的羟基封端的聚二有机基硅氧烷为一种粘度的分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物或两种及两种以上不同粘度的分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物的混合物，式中R为Me、Ph或CF₃CH₂CH₂中的一种，n为100～2000的任意整数。上述分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物25℃时的粘度为1～500Pa·s。

所述功能填料为沉淀白炭黑、膨润土、滑石粉、沉淀碳酸钙、硅藻土、高岭土、硅微粉、云母粉、二氧化钛、硅酸锆、表面处理的轻质碳酸钙、硅灰石、石英砂、炭黑、氧化铁红、氧化铁黑、酞青蓝、酞青绿、钛白粉、锌钡白、群青等物质中的任意一种或两种及两种以上的混合物。

所述交联剂为一种或两种及两种以上含有2个以上可水解官能团的有机硅烷，通式为R_nSi(ON＝CR′R″)_4-n，其中R为氢、烷基、芳基或链烯基；R′、R″为相同或不相同的烷基，n为0～2的任意整数，如甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、四(甲基异丁基酮肟基)硅烷、甲基三(甲基异丁基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基异丁基酮肟基)硅烷、四(甲基戊基酮肟基)硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷、甲基乙烯基(甲基戊基酮肟基)硅烷、甲基乙烯基(甲基异丁基酮肟基)硅烷等物质中的任意一种或两种及两种以上的混合物。

所述的气相二氧化硅为疏水型或亲水型气相二氧化硅中的任意一种或两种及两种以上的混合物，其中疏水型或亲水型气相二氧化硅的比表面积为50～300m²/g。

所述催化剂为二烷基锡二羧酸盐、二烷基二芳氧基锡或金属羧酸盐中的一种化合物或两种及两种以上化合物的混合物，如二丁基锡二月桂酸盐、二丁基锡二乙酸盐、二丁基锡二辛酸盐、二丁基锡马来酸盐、二烷基锡己酸盐、二辛基锡二月桂酸盐、二丁基二苯氧基锡、二丁基二(2-苯基苯氧基)锡、二丁基甲氧基(1-萘氧基)锡、二丁基二(乙酰乙酸乙酯基)锡、二丁基二(乙酰丙酮基)锡、辛酸铁、辛酸锌、辛酸铅、环烷酸锌、环烷酸铋等物质中的任意一种或两种及两种以上的混合物。

所述添加剂为与所述羟基封端的聚二有机基硅氧烷不互溶的饱和石油烃类矿物油，包括但不限制于C_10-30正构烷烃，由石蜡烃与环烷烃的饱和成分组成，如工业级白油、化妆级白油、医用级白油、食品级白油等物质中的任意一种或两种及两种以上的混合物，其中上述白油40℃时的运动粘度为10～100mm²/s。利用该饱和石油烃类矿物油与聚二有机基硅氧烷不互溶产生的迁移性，使得固化后密封胶与基材表面形成一道隔离膜，从而可把密封胶膜轻易剥离下来。

所述增塑剂为MDT型聚甲基硅氧烷、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、聚异丁烯、聚丁烯、十二烷基苯、双十二烷基苯等物质中的任意一种或两种及两种以上的混合物。

本发明还提供了一种制备上述易剥离型室温硫化硅橡胶组合物的制备方法，该方法包括以下步骤：将配方比例的羟基封端的聚二有机基硅氧烷、增塑剂和功能填料在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入配方比例的交联剂、气相二氧化硅、催化剂和添加剂真空搅拌30-60分钟，再用氮气解除真空装入密闭包装容器内，即得到易剥离型室温硫化硅橡胶。

本发明易剥离型室温硫化硅橡胶特别适用于机动车零部件表面接合处的密封，具有良好的密封性能。该硅橡胶由于添加了与聚二有机基硅氧烷不互溶的饱和石油烃类矿物油以及特殊的制备方法，使得密封胶固化后与基材表面形成一道隔离膜，剥离强度小于1.0N/cm、从而使胶膜用手即可轻易剥离，方便二次维修。同时该硅橡胶为单组分室温固化型，湿气固化，就地成型，可代替各种固体垫片。因此本发明易剥离型硅橡胶特别适用于各类机动车的制造和维修，使用极为方便，可缩短工时，节省成本。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

将100重量份25℃时的粘度为200Pa·s的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、50重量份聚丁烯、5重量份钛白粉在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入1重量份的甲基三丁酮肟基硅烷、20重量份比表面积为50m²/g的疏水型气相二氧化硅、0.05重量份二丁基锡二月桂酸盐、1重量份辛酸铅和5重量份40℃时的运动粘度为26mm²/s的工业级白油真空搅拌30～60分钟，用氮气解除真空装入密闭包装容器内，得到拉伸强度为1.1MPa、伸长率为425％、剥离强度小于1.0N/cm、25℃时密封压力大于8.0MPa的易剥离型室温硫化硅橡胶。

实施例2

将100重量份25℃时的粘度为30Pa·s的羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷、100重量份MDT型聚甲基硅氧烷和300重量份硅藻土在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入25重量份的四(甲基异丁基酮肟基)硅烷、3重量份比表面积为300m²/g的疏水型气相二氧化硅、2重量份二丁基锡二乙酸盐和10重量份40℃时的运动粘度为10mm²/s的化妆级白油真空搅拌30～60分钟，用氮气解除真空装入密闭包装容器内，得到拉伸强度为1.8MPa、伸长率为205％、剥离强度小于1.0N/cm、25℃时密封压力大于8.0MPa的易剥离型室温硫化硅橡胶。

实施例3

将60重量份25℃时的粘度为80Pa·s的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、40重量份25℃时的粘度为1Pa·s的羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷、5重量份二甲基硅油和50重量份硅微粉在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入20重量份的甲基三(甲基异丁基酮肟基)硅烷、3重量份比表面积为200m²/g的亲水型气相二氧化硅、0.05重量份二丁基二苯氧基锡、30重量份40℃时的运动粘度为60mm²/s的工业级白油和5重量份40℃时的运动粘度为26mm²/s的化妆级白油真空搅拌30～60分钟，用氮气解除真空装入密闭包装容器内，得到拉伸强度为1.3MPa、伸长率为185％、剥离强度小于1.0N/cm、25℃时密封压力大于8.0MPa的易剥离型室温硫化硅橡胶。

实施例4

将100重量份25℃时的粘度为500Pa·s的羟基封端的聚三氟丙基甲基硅氧烷、8重量份二甲基硅油、5重量份十二烷基苯、120重量份硅微粉、1重量份酞青蓝和100重量份表面处理的轻质碳酸钙粉在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入10重量份的甲基三丁酮肟基硅烷、3重量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、12重量份比表面积为100m²/g的疏水型气相二氧化硅、0.5重量份二丁基二(乙酰丙酮基)锡和50重量份40℃时的运动粘度为26mm²/s的医用级白油真空搅拌30～60分钟，用氮气解除真空装入密闭包装容器内，得到拉伸强度为2.0Mpa、伸长率为285％、剥离强度小于1.0N/cm、25℃时密封压力大于8.0MPa的易剥离型室温硫化硅橡胶。

实施例5

将60重量份25℃时的粘度为50Pa·s的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、40重量份25℃时的粘度为10Pa·s的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、10重量份十二烷基苯、10重量份氧化铁红和130重量份沉淀碳酸钙在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入5重量份的苯基三丁酮肟基硅烷、5重量份比表面积为150m²/g的亲水型气相二氧化硅、0.001重量份二丁基锡二辛酸盐和1重量份40℃时的运动粘度为100mm²/s的食品级白油真空搅拌30～60分钟，用氮气解除真空装入密闭包装容器内，得到拉伸强度为1.65Mpa、伸长率为315％、剥离强度小于1.0N/cm、25℃时密封压力大于8.0MPa的易剥离型室温硫化硅橡胶。

Claims (6)

1.一种易剥离型室温硫化硅橡胶，其含有以下重量份的组分：

所述的气相二氧化硅为比表面积为50～300m²/g的疏水型或亲水型气相二氧化硅中的任意一种或两种及两种以上的混合物；所述添加剂为与聚二有机基硅氧烷不互溶的饱和石油烃类矿物油，所述饱和石油烃类矿物油为40℃时运动粘度为10～100mm²/s的工业级白油、化妆级白油、医用级白油、食品级白油中的任意一种或两种以上的混合物；

所述的交联剂为一种或两种及两种以上含有2个以上可水解官能团的有机硅烷，通式为R_nSi(ON＝CR′R″)_4-n，其中R为氢、烷基、芳基或链烯基，R′、R″为相同或不相同的烷基，n为0～2的任意整数。

2.如权利要求1所述的硅橡胶，其特征在于所述的羟基封端的聚二有机基硅氧烷为一种粘度的分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物或两种以上不同粘度的分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物的混合物，其中分子式为HO(MeRSiO)_nH的聚合物25℃时的粘度为1～500Pa·s，式中R为Me、Ph或CF₃CH₂CH₂，n为100～2000的任意整数。

3.如权利要求1所述的硅橡胶，其特征在于所述的功能填料为沉淀白炭黑、膨润土、滑石粉、沉淀碳酸钙、硅藻土、高岭土、硅微粉、云母粉、二氧化钛、硅酸锆、表面处理的轻质碳酸钙、硅灰石、石英砂、炭黑、氧化铁红、氧化铁黑、酞青蓝、酞青绿、钛白粉、锌钡白、群青中的任意一种或两种以上的混合物。

4.如权利要求1所述的硅橡胶，其特征在于所述的催化剂为二烷基锡二羧酸盐、二烷基二芳氧基锡或金属羧酸盐中的一种化合物或两种以上化合物的混合物。

5.如权利要求1所述的硅橡胶，其特征在于所述的增塑剂为MDT型聚甲基硅氧烷、α，ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、聚异丁烯、聚丁烯、十二烷基苯、双十二烷基苯中的任意一种或两种以上的混合物。

6.一种制备如权利要求1-5任一项所述的硅橡胶的方法，其包括如下步骤：将配方比例的羟基封端的聚二有机基硅氧烷、增塑剂和功能填料在密闭反应釜内真空搅拌均匀，然后依次加入配方比例的交联剂、气相二氧化硅、催化剂和添加剂真空搅拌30-60分钟，再用氮气解除真空装入密闭包装容器内。