CN101812281A

CN101812281A - 一种中性透明硅酮结构密封胶

Info

Publication number: CN101812281A
Application number: CN200910066244A
Authority: CN
Inventors: 张德恒; 张燕红; 张燕青; 安静
Original assignee: ZHENGZHOU ZHONGYUAN APPLIED TECHNOLOGY RESEARCH AND DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Zhongyuan think blue hi tech Limited by Share Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2010-08-25
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: CN101812281B

Abstract

一种中性透明硅酮结构密封胶，它是由下述重量份的组分组成的：羟基封端的聚二甲基硅氧烷80～120、增塑剂10～80、交联剂5～15、偶联剂0.3～5、催化剂0.005～0.1、二氧化硅30～100、抗黄变剂0.01～10。本发明的密封胶主要用于玻璃采光顶、点支式幕墙、吊挂玻璃墙、隐框玻璃幕墙及其中空玻璃的结构装配粘结和密封。具有抗黄变，抗老化，对基材无腐蚀，较高的力学性能，优异的耐浸水、耐水-紫外光照等优点。

Description

一种中性透明硅酮结构密封胶

技术领域

本发明属于硅酮结构密封胶制备领域，具体涉及一种中性透明硅酮结构密封胶。

背景技术

现代建筑师在进行建筑设计过程中已经把人与自然的交流，人的视觉效果放到了一个非常重要的地位，玻璃幕墙和采光顶因其“光、薄、透”的特点，已成为现代建筑的一个重要部分。采光顶、点支式幕墙等大多采用透明白玻和银色的铝合金型材，若配套使用有颜色的密封胶，则会影响幕墙的整体效果和人的视觉美观，中性透明密封胶恰能弥补其不足。

因二氧化硅是补强材料，同时也是很好的增粘填料，密封胶须在强度和粘度之间进行合理调整。中性透明密封胶需在粘度适中的条件下，达到较高的强度并有良好的粘结性能，满足国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-2005要求的，目前未见报导。在现有技术中，如中国专利CN1482200A公开了一种光学透明的室温固化硅酮密封混合物及其制备方法，因添加的二氧化硅表面积太大，填充量较少，其强度、硬度偏低；且对基材的粘结性能不好，仅起到对建筑接缝的密封作用，在需承担结构强度的建筑幕墙和采光顶中，不能使用。其它硅酮结构密封胶，因其添加有硅酸盐、碳酸钙、炭黑等填充材料，使硅酮结构密封胶的强度、硬度及抗紫外老化等性能明显提高，但因填料的固有性能，使其皆有特定的颜色，如CN1282773A、CN1110299A，在对外观及整体效果有更高要求时，不能使用。

发明内容

本发明的目的：克服现有技术中存在的上述缺点，提供一种中性的透明硅酮结构密封胶，其对被粘材料不产生腐蚀，不黄变，且对环境无污染。可满足特定幕墙和采光顶的需求。

本发明提供的中性透明硅酮结构密封胶，它是由下述重量份的组分组成的：

羟基封端的聚二甲基硅氧烷 80～120

增塑剂 10～80

交联剂 5～15

偶联剂 0.3～5

催化剂 0.005～0.1

二氧化硅 30～100

抗黄变剂 0.01～10。

所述的羟基封端的聚二甲基硅氧烷其粘度为5000cp～500000cp，且不同粘度之间需合理匹配使用，其比例为5000cp～30000cp∶30000cp～500000cp＝1∶(0.1～20)，以增加其聚合度来提高中性透明结构胶的强度及硬度。

所述的增塑剂为烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其粘度为50cp～5000cp。具体可以为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油等。

所述的交联剂为肟基硅烷，其中至少有两个可水解的基团为肟基取代基，具体可为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，二甲基二丁酮肟基硅烷，四丁酮肟基硅烷等中的至少两种。

所述的偶联剂为活性官能团(巯基、环氧基、酰氧基、氨基等)取代的烷氧基硅烷，具体可为氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷等中的至少一种。

所述的二氧化硅可为气相二氧化硅和/或沉淀法二氧化硅。其中气相二氧化硅可为非活化的，也可为经过有机氯硅烷、硅烷偶联剂、醇类化合物、胺类化合物等表面处理剂处理的，比表面积为(60～195)m²/g，且不同表面积之间需合理匹配，其重量比为(60～150)m²/g∶(150～195)m²/g＝(1～10)∶(10～1)。

所述的抗黄变剂为紫外吸收剂、光稳定剂中的至少一种。紫外吸收剂具体可以为2，4，6-三(2’正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪、2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑等；光稳定剂具体可以为4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯。

所述的催化剂可以是二丁基二醋酸锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二辛锡、二丁基氧化锡等。

本发明的密封胶主要用于玻璃采光顶、点支式幕墙、吊挂玻璃墙、隐框玻璃幕墙及其中空玻璃的结构装配粘结和密封。用于彰显其通透性及整体性的美观设计，并保障幕墙结构的安全性。

本发明的中性透明硅酮结构密封胶，满足GB16776-2005标准要求，其性能见表1；依据GB/T 528-1998检测其拉伸应力应变性能，结果见表2。

表1中性透明硅酮结构密封胶物理力学性能(GB 16776-2005)

表2中性透明硅酮结构密封胶拉伸应力应变性能(GB/T 528-1998)

项目	拉伸强度(MPa)	伸长率(％)
项目	拉伸强度(MPa)	伸长率(％)	实测值	1.8～3.0	200～400

和现有技术相比，本发明具有以下突出特征：

1.采用不同粘度的羟基封端的聚二甲基硅氧烷按照不同比例匹配使用，来增大结构密封胶的交联度，完善交联体系，从而提高中性透明结构密封胶的强度及硬度。

2.采用(60～195)m²/g较小比表面积的二氧化硅，且不同比表面积之间匹配使用，可以提升填充量，并且使填料分布的更加均匀、密集，用以提高中性透明结构密封胶的强度及硬度。

3.采用二水解基团和三水解基团或四水解基团的交联剂匹配使用，用以改变密封胶交联体系的交联结构，从而来控制和调节中性透明结构密封胶的强度与伸长率的关系。

4.采用含有活性官能团取代的烷氧基硅烷作为偶联剂，偶联剂的一端与羟基封端的聚二甲基硅氧烷缩合反应，形成稳定的化学键，另一端的活性官能团通过密封胶的浸润，与被粘接基材中的活性基团反应，也形成稳定的化学键，使其抗浸水、水紫外光照的稳定性极强。宏观反应为透明硅酮结构密封胶对玻璃、铝等建筑材料的粘结性强，且浸水、水紫外光照后的老化性能衰减率≤25％，或浸水、水紫外老化后，性能不降反而升高，充分保障了建筑结构的长期安全性。

5.加入抗黄变的紫外吸收剂，光稳定剂，并严格控制填料中铁等可氧化变色的金属含量，使透明结构密封胶长期使用不黄变。

具体实施方式

下面给出实施例子以对本发明进行具体描述，有必要在此指出的是，以下实施例子只用于对本发明进行进一步的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述本发明内容做出非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1

本发明的中性透明硅酮结构密封胶，是由下述重量份的组分组成的：

羟基封端的聚二甲基硅氧烷：

10000cp 10

300000cp 70

增塑剂：甲基硅油 20

交联剂：

甲基三丁酮肟基硅烷 2.0

乙烯基三丁酮肟基硅烷 3.6

偶联剂：氨丙基三甲氧基硅烷 0.48

催化剂：二丁基二醋酸锡 0.006

气相二氧化硅：

60m²/g 15

190m²/g 15

紫外吸收剂：2，4，6-三(2’正丁氧基苯基)-1，3，5-三嗪0.05

将上述原料按常规制法混合均匀，即得中性透明硅酮结构密封胶。

实施例2

本发明的透明硅酮结构密封胶，它是由下述重量份的组分组成的：

羟基封端的聚二甲基硅氧烷：

5000cp 30

500000cp 70

增塑剂：乙基硅油 50

交联剂：

甲基三丁酮肟基硅烷 5.0

二甲基二丁酮肟基硅烷 5.0

偶联剂：巯丙基三乙/甲氧基硅烷 3.0

催化剂：二丁基二醋酸锡 0.5

气相二氧化硅：

150m²/g 23.6

170m²/g 16.4

光稳定剂：4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶 0.2

实施例3

羟基封端的聚二甲基硅氧烷：

20000cp 90

200000cp 10

增塑剂：苯基硅油 70

交联剂：

乙烯基三丁酮肟基硅烷 3.0

二甲基二丁酮肟基硅烷 7.0

偶联剂：

巯丙基三乙/甲氧基硅烷 1.0

γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 1.0

γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 1.0

催化剂：二丁基二月桂酸锡 0.08

沉淀二氧化硅 50

光稳定剂：六甲基磷酰三胺、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯5.0

实施例4

羟基封端的聚二甲基硅氧烷：

8000cp 40

50000cp 80

增塑剂：甲基苯基硅油 10

交联剂：

二甲基二丁酮肟基硅烷 4.0

二乙烯基二丁酮肟基硅烷 4.0

四丁酮肟基硅烷 4.0

偶联剂：γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 2.0

催化剂：二丁基二月桂酸锡 0.08

气相二氧化硅：

100m²/g 50

195m²/g 30

抗黄变剂：

紫外吸收剂：2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 0.2

光稳定剂：4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶 8.0

实施例5

羟基封端的聚二甲基硅氧烷

10000cp 60

50000cp 60

增塑剂：甲基苯基硅油 40

交联剂：

二乙烯基二丁酮肟基硅烷 8.0

四丁酮肟基硅烷 4.0

偶联剂：γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 3.6

催化剂：二丁基二辛锡 0.1

气相二氧化硅：

110m²/g 40

165m²/g 15

抗黄变剂：

紫外吸收剂：2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 0.5

光稳定剂：4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶 3.0

实施例6

羟基封端的聚二甲基硅氧烷

5000cp 90

300000cp 30

增塑剂：乙基硅油 80

交联剂：

二甲基二丁酮肟基硅烷 5

二乙烯基二丁酮肟基硅烷 10

偶联剂：

氨丙基三甲氧基硅烷 2

巯丙基三乙/甲氧基硅烷 3.6

催化剂：二丁基氧化锡 0.9

沉淀二氧化硅 45

气相二氧化硅：

120m²/g 37.5

155m²/g 17.5

抗黄变剂：

紫外吸收剂：2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑8.8

光稳定剂：六甲基磷酰三胺、三(1，2，2，6，6-五甲哌啶基)亚磷酸酯0.2

实施例7

羟基封端的聚二甲基硅氧烷：

20000cp 20

60000cp 60

增塑剂：乙基硅油 12

交联剂：

甲基三丁酮肟基硅烷 1

乙烯基三丁酮肟基硅烷 1

二甲基二丁酮肟基硅烷 1

二乙烯基二丁酮肟基硅烷 1

四丁酮肟基硅烷 1

偶联剂：γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 0.3

催化剂：二丁基氧化锡 0.005

气相二氧化硅：

140m²/g 52.7

180m²/g 7.3

抗黄变剂：

紫外吸收剂：2-(2’-羟基-3’，5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑0.005

光稳定剂：4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶 0.005

上述实施例中的重量份以千克为单位。

Claims

1.一种中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于它是由下述重量份的组分组成的：

羟基封端的聚二甲基硅氧烷80～120

增塑剂 10～80

交联剂 5～15

偶联剂 0.3～5

催化剂 0.005～0.1

二氧化硅 30～100

抗黄变剂 0.01～10。

2.根据权利要求1所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的羟基封端的聚二甲基硅氧烷其粘度为5000cp～500000cp，且不同粘度之间匹配使用，粘度为5000cp～30000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷和粘度为30000cp～500000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷的重量比为1∶(0.1～20)。

3.根据权利要求1或2所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的增塑剂为烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其粘度为50cp～5000cp。

4.根据权利要求3所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的增塑剂为甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油或甲基苯基硅油中的任意一种。

5.根据权利要求1或2所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的交联剂为肟基硅烷。

6.根据权利要求5所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的肟基硅烷至少有两个可水解的基团为肟基取代基，具体可为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，二甲基二丁酮肟基硅烷，二乙烯基二丁酮肟基硅烷或四丁酮肟基硅烷中的至少两种。

7.根据权利要求1或2所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。

8.根据权利要求1或2所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的二氧化硅为气相二氧化硅和/或沉淀二氧化硅。

9.根据权利要求8所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的气相二氧化硅的比表面积为60～195m²/g，且不同表面积之间匹配使用，比表面积为60～150)m²/g和150～195m²/g的气相二氧化硅之间的重量比为1～10∶10～1。

10.根据权利要求1所述的中性透明硅酮结构密封胶，其特征在于：所述的抗黄变剂为紫外线吸收剂、抗氧化剂或光稳定剂中的至少一种。