CN103820072B - 一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶及其制备方法，该密封胶A组分包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷、烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、金属氢氧化物、金属氧化物、活性碳酸钙、无机颜料、表面活性剂，B组分包括烷基封端的聚二甲基硅氧烷、偶联剂、交联剂、催化剂、抑制剂、增粘剂、二氧化硅。制备方法包括：1）取A组分中各组分于真空下均匀混合；2）取B组分中各组分于真空下均匀混合；3）在室温下将A组分和B组分按重量比8：1～20:1混合即得。本发明的双组份硅酮结构密封胶粘合性好，固化速度快，密封性好，具有高硬度、高模量和优良的隔热效果，适用于热镜薄膜、玻璃和金属材料等的密封粘合。

Description

一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于密封胶技术领域，具体涉及一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶及其制备方法。

背景技术

热镜中空玻璃堪称目前世界上最为节省能源的玻璃产品，是一种将一层表明镀膜的聚酯薄膜悬挂在两片或多片玻璃之间形成的双腔中空或多腔中空结构。与普通中空玻璃相比具有以下特点：高效屏蔽紫外线，可屏蔽99.5%的紫外线；高效隔音，比普通中空玻璃至少多5分贝值的阻绝性；高效节能，可有效降低夏季空调和冬季暖气的庞大电费和能源支出；不结露，热镜优异的保温性能使温差保持在中空玻璃两侧而减少了内片中空玻璃的热量散失和积累，使热镜中空玻璃的内部温度与室温接近，避免结露；很低的自重，与普通多层中空玻璃相比重量至少降低1/3，可大大降低运输和建造成本。

热镜中空玻璃用的密封胶性能要求比普通中空玻璃要高。首先要有对玻璃、金属及热镜薄膜极佳的粘结性能，还需有较高的硬度与较高的模量。热镜中空玻璃常用的密封胶有聚氨酯密封胶与硅酮密封胶。聚氨酯密封胶不能长期耐热，浅色配方容易受紫外线光老化，储存稳定性受包装及外界影响较大，耐水性差、粘结性差，许多场合需要底涂，包装密封要求高，使用寿命短，规模化生产难度大。硅酮密封胶具有卓越的耐紫外光和大气老化性能，在阳光、雨、雪和季节气候变化等较为恶劣的条件下使用仍能保持不龟裂、不变质的优越耐久性，抗位移形变能力强等优点。由于硅酮密封胶主链是非极性的-Si-O键，而热镜薄膜一般为聚酯膜，其主链是非极性的-COO键，二者之间的润湿性、相互渗透力及成键能力较弱，因此，一般的硅酮密封胶与热镜薄膜的粘结性差。此外，市场上现有的硅酮结构密封胶硬度低、模量小、弹性大，受外界环境温度影响产生的收缩膨胀变形较大，容易引起热镜薄膜变形，增加热镜中空玻璃制作的难度。目前，这两种密封胶的局限性限制了热镜中空玻璃大面积的普及应用。

在现有技术中，如中国专利CN101831271A公开了一种中空玻璃用双组份有机硅密封胶，该密封胶具有低水汽通过率、模量合适、耐候性好，但因其使用常规的增粘剂，无抑制剂和表面活性剂，只能用于普通的中空玻璃，不能满足热镜薄膜对于粘结力和固化时间的要求。又如CN102352214A公开了一种双组份硅酮结构密封胶，该密封胶具有良好的耐老化性和粘结性，但其使用常规的未经处理的填料，添加方式单一，无阻燃剂、表面活性剂、增粘剂和抑制剂，不能满足中空玻璃热镜薄膜对密封胶硬度、模量、阻燃性和触变性的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，对热镜薄膜、玻璃及金属等材料粘结良好、固化速度快、密封性好。

本发明的第二个目的是提供一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶的制备方法。

为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，包括A组分和B组分，所述A组分中各组分及质量份数为：

所述B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为8:1～20:1。

所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为1000cp～200000cp；所述烷基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为50cp～10000cp。

所述空心微珠使用前经偶联剂处理，粒径为纳米级或微米级；所述陶瓷微珠使用前经偶联剂处理，粒径为纳米级或微米级；所述活性碳酸钙使用前经偶联剂或硬脂酸处理，平均粒径为20～50nm；所述二氧化硅为气相二氧化硅、沉降二氧化硅的任意一种或组合，使用前经偶联剂处理。

所述金属氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌中的任意一种或几种；所述金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌中的任意一种或几种。

所述无机颜料为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿、铁蓝中的任意一种或几种；所述表面活性剂为单甘脂、蔗糖酯、聚山梨酯的任意一种或几种。

所述偶联剂为γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷的任意一种或几种；所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷的任意一种或几种。

所述抑制剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种。

所述催化剂为二醋酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基氧化锡、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯的乙酰乙酸乙酯螯合物中的任意一种。

所述增粘剂为含酰氧基、环氧基或烷氧基的聚合度为2～10的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油和Pt催化剂的混合溶液中，加入丙烯酸烯丙酯、烯丙基缩水甘油醚、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种，进行硅氢加成反应，反应温度为20～120℃，反应时间4～10h，反应结束后脱除溶剂即得。

一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取羟基封端的聚二甲基硅氧烷、烷基封端的聚二甲基硅氧烷、填料、阻燃剂、无机颜料、表面活性剂，在真空度为-0.090～-0.099MPa，转速为400～2000rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取烷基封端聚二甲基硅氧烷、偶联剂、交联剂、催化剂、抑制剂、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.090～-0.099MPa，转速为400～2000rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比8：1～20:1混合，得到所述密封胶。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1）本发明通过添加自制增粘剂，使得硅酮结构密封胶的交联深度增加，进而提高其对热镜薄膜、玻璃及金属材料的粘结速度，使粘结时间由原来的7天以上缩减到1天，极大的提高了工作效率。

2）空心微珠和陶瓷微珠均是强度高，而且坚硬的中空结构的微球，其比电阻高，熔点高、高温下不分解，在密封胶中加入这两种物质不仅可以使其具有较大的硬度、较高的模量和优良的隔热效果，而且还可以提高密封胶的阻燃性、电绝缘性，满足热镜中空玻璃的使用要求。

3）交联剂采用烷氧基硅烷，不仅能够加深密封胶的交联深度，提高硬度和其拉伸粘结强度。交联剂同时与抑制剂配合使用，还可以增强粘结力、调整固化时间，方便施工。

4）A组分填料中加入特殊的金属氧化物和金属氢氧化物，可以抑制火焰，提高自燃温度，减少烟尘，增强成焦作用，降低热传导速率，使产品的防火阻燃级别达到难燃级别B1级，垂直燃烧可达FV-0级。

5）添加一定量的表面活性剂，使密封胶获得较好的触变性，方便施工。

6）本发明的密封胶可根据工程设计需求调制颜色，带给人们视觉方面的享受。

7）选用的填料及无机颜料均无毒、绿色环保。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

本实施例的热镜中空玻璃用白色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为8:1。

增粘剂是含酰氧基的聚合度为2的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入丙烯酸烯丙酯进行硅氢加成反应，反应温度为60℃，反应时间5h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为5000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为10000cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化铝、氧化铝、活性碳酸钙、蔗糖酯，在真空度为-0.090MPa，转速为400rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为10000cp烷基封端聚二甲基硅氧烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二醋酸二丁基锡、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.090MPa，转速为400rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比8:1混合，得到所述密封胶。

实施例2

本实施例的热镜中空玻璃用黄色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为14:1。

增粘剂是含环氧基的聚合度为4的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入烯丙基缩水甘油醚进行硅氢加成反应，反应温度为20℃，反应时间9h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为1000cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化镁、氧化锌、活性碳酸钙、氧化铁黄、单甘脂、蔗糖酯，在真空度为-0.095MPa，转速为1000rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为1000cp的烷基封端聚二甲基硅氧烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.095MPa，转速为1000rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比14:1混合，得到所述密封胶。

实施例3

本实施例的热镜中空玻璃用红色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为20:1。

增粘剂是含烷氧基的聚合度为6的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入乙烯基三甲氧基硅烷进行硅氢加成反应，反应温度为120℃，反应时间7h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为150000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为50cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化锌、氧化镁、活性碳酸钙、氧化铁红、聚山梨酯，在真空度为-0.099MPa，转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为50cp的烷基封端聚二甲基硅氧烷、N-(β氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二丁基氧化锡、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.099MPa，转速为2000rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比20:1混合，得到所述密封胶。

实施例4

本实施例的热镜中空玻璃用蓝色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为12:1。

增粘剂是含烷氧基的聚合度为8的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入乙烯基三乙氧基硅烷进行硅氢加成反应，反应温度为40℃，反应时间10h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为200000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为2000cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化镁、氧化铝、活性碳酸钙、钴蓝、聚山梨酯，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为2000cp的烷基封端聚二甲基硅氧烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、钛酸正丁酯、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比12:1混合，得到所述密封胶。

实施例5

本实施例的热镜中空玻璃用绿色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为10:1。

增粘剂是环氧基的聚合度为10的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入烯丙基缩水甘油醚进行硅氢加成反应，反应温度为100℃，反应时间4h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为80000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为5000cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化锌、氧化锌、活性碳酸钙、钴绿、单甘脂，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为5000cp的烷基封端聚二甲基硅氧烷、γ-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、钛酸异丙酯、γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-巯丙基三乙氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比10:1混合，得到所述密封胶。

实施例6

本实施例的热镜中空玻璃用棕色双组份硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，A组分中各组分及质量为：

B组分中各组分及质量份数为：

A组分与B组分的质量比为17:1。

增粘剂是含酰氧基的聚合度为9的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油与Pt催化剂的混合溶液中，加入丙烯酸烯丙酯进行硅氢加成反应，反应温度为80℃，反应时间6h，反应结束后脱除溶剂即得。

该双组份硅酮结构密封胶的制备方法，包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取粘度为1000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷、粘度为500cp烷基封端的聚二甲基硅氧烷、空心微珠、陶瓷微珠、氢氧化铝、氧化镁、活性碳酸钙、钛铬棕、蔗糖酯，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备A组分；

2）按重量份数分别称取粘度为500cp的烷基封端聚二甲基硅氧烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、钛酸异丙酯的乙酰乙酸乙酯的螯合物、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.093MPa，转速为1200rpm的条件下搅拌均匀，制备B组分；

3）在室温下将A组分和B组分按重量比17:1混合，得到所述密封胶。

实施例1～6所得密封胶主要技术指标见下表1：

表1实施例1～6所得密封胶主要技术指标

Claims (8)

1. 一种热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：包括A 组分和B 组分，所述A 组分中各组分及质量份数为：

羟基封端的聚二甲基硅氧烷 100份

烷基封端的聚二甲基硅氧烷 20～80份

空心微珠 10～30份

陶瓷微珠 10～30份

金属氢氧化物 20～100份

金属氧化物 20～100份

活性碳酸钙 50～150份

无机颜料 0～0.5份

表面活性剂 0.1～10份

所述B 组分中各组分及质量份数为：

烷基封端的聚二甲基硅氧烷 100份

偶联剂 10～80份

交联剂 20～100份

催化剂 0.01～3份

抑制剂 0.5～20份

增粘剂 1～20份

二氧化硅 1～50份

A 组分与B 组分的质量比为8:1 ～ 20:1；

所述抑制剂为γ- 巯丙基三甲氧基硅烷、γ- 巯丙基三乙氧基硅烷、γ- 缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ- 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的任意一种或几种；

所述增粘剂为含酰氧基、环氧基或烷氧基的聚合度为2 ～ 10 的有机硅低聚物，制备方法为在低含氢硅油和Pt 催化剂的混合溶液中，加入丙烯酸烯丙酯、烯丙基缩水甘油醚、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的任意一种，进行硅氢加成反应，反应温度为20 ～120℃，反应时间4 ～ 10h，反应结束后脱除溶剂即得。

2. 根据权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为1000cP～200000cP；所述烷基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为50cP～10000cP。

3. 根据权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：所述空心微珠使用前经偶联剂处理，粒径为纳米级或微米级；所述陶瓷微珠使用前经偶联剂处理，粒径为纳米级或微米级；所述活性碳酸钙使用前经偶联剂或硬脂酸处理，平均粒径为20 ～ 50nm ；所述二氧化硅为气相二氧化硅、沉降二氧化硅的任意一种或组合，使用前经偶联剂处理。

4. 根据权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：所述金属氢氧化物为氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化锌中的任意一种或几种；所述金属氧化物为氧化铝、氧化镁、氧化锌中的任意一种或几种。

5. 根据权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：所述无机颜料为炭黑、氧化铁红、氧化铁黄、钛镍黄、钛铬棕、钴蓝、钴绿、铁蓝中的任意一种或几种；所述表面活性剂为单甘脂、蔗糖酯、聚山梨酯的任意一种或几种。

6. 根据权利要求1 或3 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，其特征在于：所述偶联剂为γ- 氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(β- 氨乙基)-γ- 氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ- 氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（2,3- 环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷的任意一种或几种；所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷的任意一种或几种。

7. 根据权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶，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、二丁基氧化锡、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸异丙酯的乙酰乙酸乙酯螯合物中的任意一种。

8. 一种如权利要求1 所述的热镜中空玻璃用双组份硅酮结构密封胶的制备方法，其特征在于：包括下列步骤：

1）按重量份数分别称取羟基封端的聚二甲基硅氧烷、烷基封端的聚二甲基硅氧烷、填料、阻燃剂、无机颜料、表面活性剂，在真空度为-0.090 ～ -0.099MPa，转速为400 ～2000rpm 的条件下搅拌均匀，制备A 组分；

2）按重量份数分别称取烷基封端聚二甲基硅氧烷、偶联剂、交联剂、催化剂、抑制剂、增粘剂、二氧化硅，在真空度为-0.090 ～ -0.099MPa，转速为400 ～ 2000rpm 的条件下搅拌均匀，制备B 组分；

3）在室温下将A 组分和B 组分按重量比8 ：1 ～ 20:1 混合，得到所述密封胶。