CN103627364B - 一种柔性石材复合硅橡胶及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及硅橡胶技术领域，为解决在户外幕墙由于使用环氧树脂造成复合板经热胀冷缩后，极易导致薄板复合胶两面受力不匀而导致复合胶胶面与基材脱离破坏，从而影响幕墙安全的问题，本发明提出了一种柔性石材复合硅橡胶，将羟基硅油、二甲基硅油、纳米碳酸钙、白炭黑按照重量份混合、搅拌制成A料；将二甲基硅油、交联剂和催化剂按照重量粉混合，在氮气保护下搅拌后制得B料，使用时将柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照重量比1~50：1混合均匀，本发明的柔性石材复合硅橡胶具有良好的粘接性、卓越的耐候性和耐冷热冲击性能。
Description
技术领域
本发明涉及硅橡胶技术领域，具体地说涉及一种柔性石材薄板复合用硅橡胶及其制备方法与应用。
背景技术
石材因其天然的材质与变化万千的花色与纹路，深受建筑和装饰界的青睐。然而，优质石材矿脉资源是不可再生资源，并且随着不断开发而逐渐枯竭。石材复合板就是在这样的大环境下应运而生。石材复合板是将优质石材切成3-5mm 的薄板，利用薄板复合胶粘接在廉价石材、瓷砖、玻璃和蜂窝铝板等基材上, 形成新型的复合板，这样可节省不可再生的原材料，还保持了石材天然的花色与纹路,具有重量轻、强度高、抗污染能力强、更易控制色差、突破安装禁区、隔音、防潮、节能降耗、降低成本等性能优势，受到市场的广泛欢迎。
目前市场上主要使用的石材薄板复合胶绝大多数都是环氧树脂。环氧树脂是一种刚性材料，比较脆，膨胀系数与其他材料的相差较大，在户外幕墙使用复合板经热胀冷缩后，极易导致薄板复合胶两面受力不匀而导致复合胶胶面与基材脱离破坏，从而影响幕墙安全。
申请号为201210211810.2的中国专利公开了一种石材复合用改性环氧胶粘剂及其制备方法，该发明是甲组份由双酚A环氧树脂、双酚F环氧树脂、活性稀释剂、双酚A、抗黄变助剂、润湿剂、无机粉料制备，乙组份由自制酮亚胺、壬基酚缩水甘油醚改性脂肪胺、脂环胺、偶联剂、润湿剂、固化促进剂制备，甲、乙两组份按10:2.5-5的质量比混合使用。该石材复合用双组份改性环氧胶粘剂还是没有解决复合板经热胀冷缩后，极易导致薄板复合胶两面受力不匀而导致复合胶胶面与基材脱离破坏，从而影响幕墙安全的问题。
发明内容
为解决在户外幕墙由于使用环氧树脂造成复合板经热胀冷缩后，极易导致薄板复合胶两面受力不匀而导致复合胶胶面与基材脱离破坏，从而影响幕墙安全的问题，本发明提出了一种柔性石材复合硅橡胶，本发明的柔性石材复合硅橡胶具有良好的粘接性、卓越的耐候性和耐冷热冲击性能。
本发明还提出了这种柔性石材复合硅橡胶的制备方法与在制备柔性石材复合薄板上的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种柔性石材复合硅橡胶由A、B胶组成。
一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法为以下步骤：
（1）将羟基硅油、二甲基硅油、纳米碳酸钙、白炭黑按照重量份混合、搅拌制成A料；其中，羟基硅油的重量份为400~1500份，二甲基硅油的重量份为200~400份，纳米碳酸钙的重量份为600~1200份，白炭黑的重量份为300~600份；作为优选，各组份混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A胶。
（2）将二甲基硅油、交联剂和催化剂按照重量粉混合，在氮气保护下搅拌后制得B料；其中，二甲基硅油 的重量份为50~150份；交联剂的重量份为80~140份；催化剂的重量份为0.8~3.5份。作为优选，各组份混合均匀后，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀制得B胶。氮气是为了隔绝空气，尤其是湿气。
作为优选，所述的羟基硅油选自粘度为1000~180000mpa·s中的一种或几种不同粘度的羟基硅油混合物。作为更优选，羟基硅油粘度为2000~100000mpa·s之间。
作为优选，所述的二甲基硅油粘度为500~5000mpa·s。
作为优选，所述的纳米碳酸钙选自粒径为5~120nm的一种或几种不同粒径的纳米碳酸钙混合物。作为更优选，所述的纳米碳酸钙的粒径在20~80nm之间。
作为优选，所述的白炭黑选自粒径为20~500nm中的一种或几种不同粒径的白炭黑混合物。作为更优选，所述的白炭黑的粒径在40~200nm之间。
作为优选，所述的交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、KH-550、KH-560和KH-570中的一种或几种。其中，KH-550、KH-560和KH-570均为市购型号。
作为优选，所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡的乙酰丙酮螯合物中的一种或几种。
本发明的柔性石材复合硅橡胶在制备柔性石材复合薄板上的应用。将柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照重量比1~50：1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实24~72h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的柔性石材复合硅橡胶具有良好的粘接性、卓越的耐候性和耐冷热冲击性能，优异的柔韧性，可以克服环氧树脂的上述不足。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明，但实施例不是对本发明保护范围的限制。
实施例1
（1）将400份粘度5000mpa·s的羟基硅油、200份粘度500mpa·s的二甲基硅油、1200份5nm的纳米碳酸钙、300份200nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将50份二甲基硅油、40份甲基三甲氧基硅烷、40份正硅酸乙酯和0.8份二月桂酸二丁基锡按照比例混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照10:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，24h即可获得性能满意的石材。
实施例2
（1）将1500份粘度180000mpa·s的羟基硅油、400份粘度500mpa·s的二甲基硅油、600份120nm的纳米碳酸钙、600份500nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将150份二甲基硅油、60份甲基三乙氧基硅烷、60份KH-550和1.4份二月桂酸二丁基锡按照比例混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照50:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，48h即可获得性能满意的石材。
实施例3
（1）将400份粘度100000mpa·s的羟基硅油、300份粘度1000mpa·s的二甲基硅油、800份80nm的纳米碳酸钙、500份100nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将100份二甲基硅油、40份甲基三甲氧基硅烷、40份正硅酸乙酯和3.5份辛酸亚锡混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照50:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，24h即可获得性能满意的石材。
实施例4
（1）将400份粘度5000mpa·s的羟基硅油、200份粘度500mpa·s的二甲基硅油、1200份5nm的纳米碳酸钙、300份200nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将50份二甲基硅油、50份甲基三丙氧基硅烷、90份甲基三丙氧基硅烷和1.5份二月桂酸二丁基锡的乙酰丙酮螯合物混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照10:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，24h即可获得性能满意的石材。
实施例5
（1）将400份粘度5000mpa·s的羟基硅油、200份粘度500mpa·s的二甲基硅油、1200份5nm的纳米碳酸钙、300份200nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将50份二甲基硅油、40份KH-570、40份KH-560和0.8份二月桂酸二丁基锡按照比例混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照1:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，24h即可获得性能满意的石材。
实施例6
（1）将800份粘度15000mpa·s的羟基硅油、400份粘度1000mpa·s的二甲基硅油、1000份80nm的纳米碳酸钙、300份200nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将50份二甲基硅油、40份KH-550、60份KH-560和2.0份二月桂酸二丁基锡按照比例混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照10:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，48h即可获得性能满意的石材。
实施例7
（1）将400份粘度5000mpa·s的羟基硅油、400份粘度5000mpa·s的二甲基硅油、1000份50nm的纳米碳酸钙、300份20nm的白炭黑混合均匀后，用捏合机搅拌均匀制成A料；
（2）将50份二甲基硅油、120份甲基三丙氧基硅烷和1.2份二月桂酸二丁基锡按照比例混合均匀，在氮气保护下在行星搅拌机内混合均匀，制得B料；
（3）将该柔性石材复合硅橡胶的A料和B料按照5:1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实，72h即可获得性能满意的石材。
Claims (7)
1.一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的柔性石材复合硅橡胶由A、B胶组成，A胶和B胶的重量比为1~50：1，
所述的A、B胶的制备方法为以下步骤：
（1）将羟基硅油、二甲基硅油、纳米碳酸钙、白炭黑按照重量份混合、搅拌制成A料；其中，羟基硅油的重量份为400~1500份，二甲基硅油的重量份为200~400份，纳米碳酸钙的重量份为600~1200份，白炭黑的重量份为300~600份；
（2）将二甲基硅油、交联剂和催化剂按照重量份混合，在氮气保护下搅拌后制得B料；其中，二甲基硅油的重量份为50~150份；交联剂的重量份为80~140份；催化剂的重量份为0.8~3.5份，
所述的纳米碳酸钙选自粒径为5~120nm的一种或几种不同粒径的纳米碳酸钙混合物，
所述的白炭黑选自粒径为20~500nm中的一种或几种不同粒径的白炭黑混合物。
2.根据权利要求1所述的一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的羟基硅油选自粘度为1000~180000mpa·s中的一种或几种不同粘度的羟基硅油混合物。
3.根据权利要求1所述的一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的二甲基硅油粘度为500~5000mpa·s。
4.根据权利要求1所述的一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、KH-550、KH-560和KH-570中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的一种柔性石材复合硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡的乙酰丙酮螯合物中的一种或几种。
6.一种如权利要求1所述的一种柔性石材复合硅橡胶制备方法制得的柔性石材复合硅橡胶在制备柔性石材复合薄板上的应用。
7.根据权利要求6所述的一种柔性石材复合硅橡胶的应用，其特征在于，将柔性石材复合硅橡胶的A胶和B胶按照重量比1~50：1混合均匀，涂覆于基材表面，再将石材薄板覆于基材上，压实24~72h。
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