CN102464966A - 一种室温硫化硅橡胶胶粘剂 - Google Patents
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Abstract
一种室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述胶粘剂由100质量份的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、10～35质量份的气相二氧化硅、1～5质量份的三氧化二铁、4～8质量份的含氢硅油、0.5～2质量份的二辛酸锡 组成，其中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为端羟基液体硅橡胶；该胶粘剂在高温密封状态下能够长时间使用，而且具有很好的耐热性，强度高，耐撕裂性强，弹性好，并且在高温下与钛合金也有一定的胶接强度，其施工性能良好，不易流淌。
Description
技术领域
本发明涉及胶粘剂领域，特别提供了一种室温硫化硅橡胶胶粘剂。
背景技术
目前，硫化硅橡胶胶粘剂以线型聚硅氧烷为基体，线型聚硅氧烷的分子主链以硅氧原子交替组成，硅氧键键能比其它高分子化合物的碳碳键能高很多，因此硅橡胶具有很高的耐热性，可在较宽的温度范围内使用，由于它使用方便、性能可靠，在建筑、电子、机电、航空、航天、汽车、机械等各个方面得到了广泛的应用。这种材料通常利用正硅酸乙酯作为硫化剂，与聚硅氧烷上的端羟基反应，实现分子链间的交联，从而形成三维网状结构，成为具有橡胶弹性体。作为双组分的硅橡胶胶粘剂，平时分别包装，使用时按比例进行配制，起到粘结或密封作用。这种类型的硅橡胶胶粘剂固化时产生醇等物质， 在非密闭高温状态下，醇可以很快挥发掉，而在较密闭的条件下挥发慢，造成硅橡胶胶粘剂产生降解反应。使得硅橡胶胶粘剂强度降低或变粘，失去密封作用。因此，人们一直在寻找一种能够在高温密封状态下长时间使用的硅橡胶胶粘剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固化后粘接强度高、适用于在密闭高温状态下的室温硫化硅橡胶胶粘剂，以解决硫化硅橡胶胶粘剂在高温密闭状态下，发生降解反应，影响粘接强度的问题。
本发明提供的室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述胶粘剂由以下成分组成，
α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 100质量份；
气相二氧化硅 10～35质量份；
三氧化二铁 1～5质量份；
含氢硅油 4～8质量份；
二辛酸锡 0.5～2质量份；
其中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为端羟基液体硅橡胶，优选商品牌号为107硅橡胶，其粘度应在2～5Pa.s (25℃)范围内，如果硅橡胶粘度过高，会导致加工困难，反之，如果粘度过低，则得不到要求强度的胶粘剂。
另外，由于硅橡胶自身的强度很低，需要采用气相二氧化硅作为补强填料进行补强，但气相二氧化硅亲水性好，其在硅橡胶中的分散性不好，而且容易引起硅橡胶胶料的结构化，而将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理后，硅橡胶胶料的结构化问题能够得到很好的解决。此外，二氧化硅用量的确定也是十分重要的，如果二氧化硅的用量过低，其补强效果不明显，但如果二氧化硅的用量过大，制得的胶粘剂工艺性能差。
本发明中使用三氧化二铁作为耐热防老剂，从而提高胶粘剂的使用温度；使用含氢硅油作为固化剂，从而来有效控制胶粘剂的固化时间，而含氢硅油的加入量应当适量，否则会影响胶粘剂固化剂时间；其中，二辛酸锡要少量加入，否则会影响胶粘剂的活性期使用。
由以上胶粘剂的组成成分可以看出，本发明提供的胶粘剂中交联体系包括含氢硅油，促进剂采用高活性的二辛酸锡，这样可以使交联反应中产生副产物小分子氢气，而小分氢气不会在高温条件下使硅橡胶产生降解反应，从而进一步提高了硅橡胶胶粘剂在高温密闭条件下的强度。
本发明提供的胶粘剂是一种可以室温固化，同时与钛合金具有较好的粘接强度，并在高温条件下也具有一定胶接强度的硅橡胶胶粘剂，此外，该胶粘剂还具有较好的弹性，实施工艺良好。可以在250℃下长期使用，该种胶粘剂可以用来发动机填补零件上的间隙，保证发动机的密封，起到一定的减震作用。
本发明提供的室温硫化硅橡胶胶粘剂的具体制备方法如下：
1、将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
2、将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
3、将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入端羟基液体硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硅橡胶胶粘剂。
本发明提供的室温硫化硅橡胶胶粘剂，其优点在于：该胶粘剂在高温密封状态下能够长时间使用，而且具有很好的耐热性，强度高，耐撕裂性强，弹性好，并且在高温下与钛合金也有一定的胶接强度，其施工性能良好，不易流淌。
具体实施方式
下面的实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。
实施例1
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 20份；
三氧化二铁 3份； 含氢硅油 6份；
二辛酸锡 1份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 6.3 MPa； 扯断伸长率 455%；
硬度（邵尔A） 40； 剪切强度， 3.0 MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 3.2MPa； 扯断伸长率 250%；
硬度（邵尔A） 38。
实施例2
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 10份；
三氧化二铁 5份； 含氢硅油 7份；
二辛酸锡 0.5份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 5.8MPa； 扯断伸长率 500%；
硬度（邵尔A） 39； 剪切强度 2.5MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 3.6MPa； 扯断伸长率 230%；
硬度(邵尔A) 37。
实施例3
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 35份；
三氧化二铁 4份； 含氢硅油 4份；
二辛酸锡 1.5份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 6.6MPa； 扯断伸长率 400%；
硬度(邵尔A) 42； 剪切强度 3.5MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 3.3MPa； 扯断伸长率 210 %；
硬度(邵尔A) 38。
实施例4
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 20份；
三氧化二铁 1份； 含氢硅油 8份；
二辛酸锡 2份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 6.0MPa； 扯断伸长率 470%；
硬度(邵尔A) 39； 剪切强度 3.2MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 2.9MPa； 扯断伸长率 200 %；
硬度(邵尔A) 37。
实施例5
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 30份；
三氧化二铁 2份； 含氢硅油 5份；
二辛酸锡 1份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 6.4MPa； 扯断伸长率 450 %；
硬度(邵尔A) 40； 剪切强度 3.6MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 2.7MPa； 扯断伸长率 220%；
硬度(邵尔A) 38。
对比例1
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 20份；
三氧化二铁 3份； 含氢硅油 6份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 5.8MPa； 扯断伸长率 410%；
硬度(邵尔A) 39； 剪切强度 2.8MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 3.1MPa； 扯断伸长率 240 %；
硬度(邵尔A) 37。
对比例2
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 9份；
三氧化二铁 6份； 含氢硅油 3份；
二辛酸锡 3份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 2.5 MPa； 扯断伸长率 260%；
硬度(邵尔A) 25； 剪切强度 1.2MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 1.5MPa； 扯断伸长率180 %；
硬度(邵尔A) 23。
对比例3
原料的质量配比如下：
107硅橡胶 100份； 气相二氧化硅 36份；
三氧化二铁 1份； 含氢硅油 9份；
二辛酸锡 0.5份。
具体的制备方法如下：
——将三氧化二铁放在500℃的高温炉加热4h，然后取出放到干燥器中，备用；
——将气相二氧化硅进行表面的疏水化处理；
——将已处理的气相二氧化硅和三氧化二铁放入107硅橡胶中，将物料搅拌均匀，再加入含氢硅油，并搅拌均匀。然后再加入二辛酸锡充分搅拌至均匀，制成硫化硅橡胶胶粘剂。
固化后制得的硫化硅橡胶胶粘剂的性能如下：
拉伸强度 1.8MPa； 扯断伸长率 200 %；
硬度(邵尔A) 24； 剪切强度 1.5MPa；
300℃×200h耐热后性能为：
拉伸强度 1.2MPa； 扯断伸长率 130 %；
硬度(邵尔A) 22。
Claims (4)
1.一种室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述胶粘剂由以下成分组成，
α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 100质量份；
气相二氧化硅 10～35质量份；
三氧化二铁 1～5质量份；
含氢硅油 4～8质量份；
二辛酸锡 0.5～2质量份；
其中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为端羟基液体硅橡胶。
2.按照权利要求1所述的室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述气相二氧化硅为表面经过疏水化处理的。
3. 按照权利要求1所述的室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述三氧化二铁为经过加热脱水处理的。
4. 按照权利要求1所述的室温硫化硅橡胶胶粘剂，其特征在于：所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为牌号为107硅橡胶。
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