CN103333496A - 贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种室温固化硅橡胶，尤其涉及一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法，用作密封剂及胶粘剂。按以下质量份进行配比：端羟基聚二甲基硅氧烷35～65份；填料35～65份；硅烷交联剂3～10份；硅烷增粘剂0.2～3份；催化剂0.5～2.5份；清除剂0.5～5份。按以下步骤进行操作：制备基料→制备固化硅橡胶。贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法，可大幅提高单组份脱醇型室温固化硅橡胶的贮存稳定性，工艺操作简单，适合工业化生产，综合性能优异。

Description

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法

技术领域

 本发明涉及一种室温固化硅橡胶，尤其涉及一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法，用作密封剂及胶粘剂。

背景技术

 现有技术中的室温固化硅橡胶是20世纪60年代开始发展起来的一种以带活性端基的聚二有机硅氧烷为基础聚合物的新型有机硅产品，其主要特点是无需使用复杂的混炼及成型加工设备，在室温条件下借助于空气中的湿气或与交联剂组份混合均匀即可硫化成具有三维网络结构的弹性体。

室温固化硅橡胶按产品的物理形态可分为单组份和双组份室温固化硅橡胶。单组份室温固化硅橡胶根据硫化交联过程中释放出的副产物不同，又可分为脱乙酸型、脱酮肟型、脱醇型、脱酰胺型和脱丙酮型。

目前建筑胶粘剂领域，室温固化硅橡胶市场，还是以单组份脱乙酸型和脱酮肟型为主。脱乙酸型硅橡胶具有优良的物理性能、粘接性和硫化性能，缺点是硫化过程中释放出乙酸，有酸臭味，并对金属有腐蚀性，应用范围受到一定限制。脱酮肟型硅橡胶具有硫化性适度、硫化过程释放的副产物酮肟味道小的特点，但对铜锌金属和PC材料有腐蚀性，且硫化过程易产生开裂。

发明内容

 本发明主要是解决现有技术中存在的不足，提供一种无刺激性酸味、对金属无腐蚀性，与脱酮肟型硅橡胶相比，硫化过程中无开裂现象，粘接性好，在苛刻环境中能保持良好的物理性能和电性能的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法。

 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：    

    一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，按以下质量份进行配比：

端羟基聚二甲基硅氧烷      35～65份；

填料                      35～65份；

硅烷交联剂                3～10份；

硅烷增粘剂                0.2～3份；

催化剂                    0.5～2.5份；

清除剂                    0.5～5份。

  作为优选，所述的端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量Mn为50000～110000，在温度为25℃时的粘度为5000～50000厘泊。

 作为优选，所述填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的一种或两种以上的混合物，所述的轻质碳酸钙为纳米活性轻质碳酸钙。

作为优选，所述硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯或者正硅酸乙酯中的任意一种或两种以上的混合物。

作为优选，所述硅烷增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷中任意一种或两种以上的混合物。

作为优选，所述催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、乙酰乙酸乙酯钛螯合物中任意一种或两种以上的混合物。

作为优选，所述清除剂为钛酸钡、钛酸钙、钛酸钠、锆酸钡、锆酸钙或锆酸钠中任意一种或两种以上的混合物。

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，按以下步骤进行操作：

（1） 制备基料：

    将端羟基聚二甲基硅氧烷、填料、清除剂加入到真空捏合机内进行脱水共混，控制好共混温度、控制好真空度和控制好共混时间；共混结束后，将混合物移入行星搅拌釜内，控制搅拌速度和控制搅拌时间，搅拌后冷却至室温得到基料，备用；

（2） 制备固化硅橡胶：

    在室温下，将硅烷交联剂、硅烷增粘剂加入到行星搅拌釜内与步骤(1)中的基料进行搅拌混合，控制真空度、控制搅拌速度和控制搅拌时间；混合结束后，加入催化剂进行再混合，控制再混合时间、控制再混合搅拌速度和控制再混合真空度，再混合结束后在隔绝水气状态下分装到包装管中进行密封即得到目的产物。

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，

步骤(1)中的共混温度控制为80～130℃，真空度控制为0.08～0.09MPa，共混时间控制为60～240分钟；在行星搅拌釜内，搅拌速度控制为200RPM～800RPM，搅拌时间控制为30～90分钟；

步骤(2)中真空度控制为0.09～0.095MPa，搅拌速度控制为200RPM～800RPM，搅拌时间控制为30～60分钟；再混合中，再混合时间控制为30～60分钟，再混合搅拌速度控制为200RPM～800RPM，再混合真空度控制为0.09～0.095MPa。

因此，本发明的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶及制备方法，可大幅提高单组份脱醇型室温固化硅橡胶的贮存稳定性，工艺操作简单，适合工业化生产，综合性能优异。

具体实施方式

下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

 实施例1：一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，按以下质量份进行配比：

端羟基聚二甲基硅氧烷      35份；

填料                      35份；

硅烷交联剂                3份；

硅烷增粘剂                0.2份；

催化剂                    0.5份；

清除剂                    0.5份。

所述的端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量Mn为50000，在温度为25℃时的粘度为5000厘泊。

 所述填料为气相白炭黑，所述的轻质碳酸钙为纳米活性轻质碳酸钙。

 所述硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷。

 所述硅烷增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

 所述催化剂为二醋酸二丁基锡。

所述清除剂为钛酸钡。

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，按以下步骤进行操作：

(1)制备基料：

    将端羟基聚二甲基硅氧烷、填料、清除剂加入到真空捏合机内进行脱水共混，控制好共混温度、控制好真空度和控制好共混时间；共混结束后，将混合物移入行星搅拌釜内，控制搅拌速度和控制搅拌时间，搅拌后冷却至室温得到基料，备用；

(2)制备固化硅橡胶：

    在室温下，将硅烷交联剂、硅烷增粘剂加入到行星搅拌釜内与步骤(1)中的基料进行搅拌混合，控制真空度、控制搅拌速度和控制搅拌时间；混合结束后，加入催化剂进行再混合，控制再混合时间、控制再混合搅拌速度和控制再混合真空度，再混合结束后在隔绝水气状态下分装到包装管中进行密封即得到目的产物。

步骤(1)中的共混温度控制为80℃，真空度控制为0.08MPa，共混时间控制为60分钟；在行星搅拌釜内，搅拌速度控制为200RPM，搅拌时间控制为30分钟；

步骤(2)中真空度控制为0.09MPa，搅拌速度控制为200RPM，搅拌时间控制为30分钟；再混合中，再混合时间控制为30分钟，再混合搅拌速度控制为200RPM，再混合真空度控制为0.09MPa。

实施例2：一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，按以下质量份进行配比：

端羟基聚二甲基硅氧烷      50份；

填料                     50份；

硅烷交联剂                8份；

硅烷增粘剂               2份；

催化剂                   2份；

清除剂                    2份。

 所述的端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量Mn为80000，在温度为25℃时的粘度为20000厘泊。

 所述填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑的混合物，所述的轻质碳酸钙为纳米活性轻质碳酸钙。

所述硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷的混合物。

所述硅烷增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷的混合物。

所述催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡的混合物。

所述清除剂为钛酸钡、钛酸钙的混合物。

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，按以下步骤进行操作：

(1)制备基料：

    将端羟基聚二甲基硅氧烷、填料、清除剂加入到真空捏合机内进行脱水共混，控制好共混温度、控制好真空度和控制好共混时间；共混结束后，将混合物移入行星搅拌釜内，控制搅拌速度和控制搅拌时间，搅拌后冷却至室温得到基料，备用；

(2)制备固化硅橡胶：

    在室温下，将硅烷交联剂、硅烷增粘剂加入到行星搅拌釜内与步骤(1)中的基料进行搅拌混合，控制真空度、控制搅拌速度和控制搅拌时间；混合结束后，加入催化剂进行再混合，控制再混合时间、控制再混合搅拌速度和控制再混合真空度，再混合结束后在隔绝水气状态下分装到包装管中进行密封即得到目的产物。

步骤(1)中的共混温度控制为100℃，真空度控制为0.085MPa，共混时间控制为150分钟；在行星搅拌釜内，搅拌速度控制为600RPM，搅拌时间控制为60分钟；

步骤(2)中真空度控制为0.092MPa，搅拌速度控制为500RPM，搅拌时间控制为40分钟；再混合中，再混合时间控制为50分钟，再混合搅拌速度控制为600RPM，再混合真空度控制为0.092MPa。

实施例3：一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，按以下质量份进行配比：

端羟基聚二甲基硅氧烷      65份；

填料                      65份；

硅烷交联剂                10份；

硅烷增粘剂                3份；

催化剂                    2.5份；

清除剂                    5份。

所述的端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量Mn为110000，在温度为25℃时的粘度为50000厘泊。

所述填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的混合物，所述的轻质碳酸钙为纳米活性轻质碳酸钙。

所述硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯或者正硅酸乙酯的混合物。

所述硅烷增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷的混合物。

所述催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、乙酰乙酸乙酯钛螯合物的混合物。

所述清除剂为钛酸钡、钛酸钙、钛酸钠、锆酸钡、锆酸钙或锆酸钠的混合物。

贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，按以下步骤进行操作：

(1)制备基料：

    将端羟基聚二甲基硅氧烷、填料、清除剂加入到真空捏合机内进行脱水共混，控制好共混温度、控制好真空度和控制好共混时间；共混结束后，将混合物移入行星搅拌釜内，控制搅拌速度和控制搅拌时间，搅拌后冷却至室温得到基料，备用；

(2)制备固化硅橡胶：

    在室温下，将硅烷交联剂、硅烷增粘剂加入到行星搅拌釜内与步骤(1)中的基料进行搅拌混合，控制真空度、控制搅拌速度和控制搅拌时间；混合结束后，加入催化剂进行再混合，控制再混合时间、控制再混合搅拌速度和控制再混合真空度，再混合结束后在隔绝水气状态下分装到包装管中进行密封即得到目的产物。

步骤(1)中的共混温度控制为130℃，真空度控制为0.09MPa，共混时间控制为240分钟；在行星搅拌釜内，搅拌速度控制为800RPM，搅拌时间控制为90分钟；

步骤(2)中真空度控制为0.095MPa，搅拌速度控制为800RPM，搅拌时间控制为60分钟；再混合中，再混合时间控制为60分钟，再混合搅拌速度控制为800RPM，再混合真空度控制为0.095MPa。

Claims (9)

1.一种贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于按以下质量份进行配比：

端羟基聚二甲基硅氧烷      35～65份；

填料                      35～65份；

硅烷交联剂                3～10份；

硅烷增粘剂                0.2～3份；

催化剂                    0.5～2.5份；

清除剂                    0.5～5份。

2.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述的端羟基聚二甲基硅氧烷的分子量Mn为50000～110000，在温度为25℃时的粘度为5000～50000厘泊。

3.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述填料为气相白炭黑、沉淀白炭黑、轻质碳酸钙或重质碳酸钙中的一种或两种以上的混合物，所述的轻质碳酸钙为纳米活性轻质碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述硅烷交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯或者正硅酸乙酯中的任意一种或两种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述硅烷增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷中任意一种或两种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、乙酰乙酸乙酯钛螯合物中任意一种或两种以上的混合物。

7.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶，其特征在于：所述清除剂为钛酸钡、钛酸钙、钛酸钠、锆酸钡、锆酸钙或锆酸钠中任意一种或两种以上的混合物。

8.根据权利要求1所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，其特征在于按以下步骤进行操作：

（1） 制备基料：

    将端羟基聚二甲基硅氧烷、填料、清除剂加入到真空捏合机内进行脱水共混，控制好共混温度、控制好真空度和控制好共混时间；共混结束后，将混合物移入行星搅拌釜内，控制搅拌速度和控制搅拌时间，搅拌后冷却至室温得到基料，备用；

（2） 制备固化硅橡胶：

    在室温下，将硅烷交联剂、硅烷增粘剂加入到行星搅拌釜内与步骤(1)中的基料进行搅拌混合，控制真空度、控制搅拌速度和控制搅拌时间；混合结束后，加入催化剂进行再混合，控制再混合时间、控制再混合搅拌速度和控制再混合真空度，再混合结束后在隔绝水气状态下分装到包装管中进行密封即得到目的产物。

9.根据权利要求8所述的贮存稳定性优良单组份脱醇型室温固化硅橡胶的制备方法，其特征在于：

步骤(1)中的共混温度控制为80～130℃，真空度控制为0.08～0.09MPa，共混时间控制为60～240分钟；在行星搅拌釜内，搅拌速度控制为200RPM～800RPM，搅拌时间控制为30～90分钟；

步骤(2)中真空度控制为0.09～0.095MPa，搅拌速度控制为200RPM～800RPM，搅拌时间控制为30～60分钟；再混合中，再混合时间控制为30～60分钟，再混合搅拌速度控制为200RPM～800RPM，再混合真空度控制为0.09～0.095MPa。