CN104031390A - 感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础材料，各组份按重量份计为：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，聚二甲基硅油0~20份，气相法白炭黑0~20份，酮肟型混合交联剂1~20份，有机锡催化剂1~10份，增粘剂0~10份，温度指示有机颜料0.1~10份。本发明还提供了制备方法。本发明产品具有优异的粘接性及稳定的储存性能，表干时间可以调节，颜色可随温度发生可逆变化，实现指示温度变化的功能。生产简单，生产效率高。

Description

感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶

技术领域

本发明涉及一种室温硫化硅橡胶，尤其涉及一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，属于高分子材料领域。

技术背景

单组份室温硫化（以下简称RTV-1）硅橡胶具有优良的耐热、耐自然老化、电绝缘性、耐臭氧、耐辐照、耐湿和透气性能,且无毒无味。在室温到260℃下,固弹性和表面硬度高，以及优异的电性能和化学惰性等性能，在航天、电子、汽车、机械、仪表及医疗卫生和日常生活中获得广泛应用。

室温硫化单组份脱酮肟型硅橡胶胶粘剂具有热稳定性优良,在室温下可以固化,固化收缩率低,变形小,对材料粘接性能优良[1]。广泛地应用在仪器仪表、电气设备等。

《青岛科技大学学报(自然科学版)》2005年06期李晓俊等人发表的“室温硫化单组份脱酮肟型硅橡胶胶粘剂的制备”采用连续法制备了室温硫化单组份脱酮肟型硅橡胶胶粘剂,并考察了各配合剂对胶粘剂性能的影响。当催化剂有机锡用量0.5份,交联剂甲基三丁酮肟基硅烷用量5份,改性后的白炭黑、轻质碳酸钙各10份时,得到的硅橡胶粘合剂性能最佳。

专利申请号：201010280600单组份脱醇／酮肟型室温硫化硅橡胶及其制备方法，属胶粘剂领域，尤其涉及一种单组份脱醇／酮肟型室温硫化硅橡胶及其制备方法，以重量比计，它包括基础物８０～１２０、交联剂５～１５、触变剂１０～９０、填料１０～２００、增粘剂１～１０及催化剂０．１～５；该发明采用有机硅氧聚合物做基础物，引入丁酮肟基甲氧基硅烷交联剂及其它辅助添加物，其中所述的交联剂为甲基三甲氧基硅烷与２－丁酮肟，在无催化剂的条件下，于１００～１５０℃的温度范围内反应２０ｈ左右制得。具有较快的硫化交联速度和较高的粘接强度，同时还能起到绝缘、防震、耐腐蚀等作用，生产过程中无废物产生，属于环境友好型的材料。

《技术讲座》有机硅材料2002，16（3）32-38黄文润著“缩合型室温硫化硅橡胶的配合剂”

缩合型室温硫化硅橡胶（简称RTV硅橡胶）基本上由α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、填料、交联剂、催化剂等配制而成，为配制各种特殊功能的RTV硅橡胶，还需要添加各种功能性助剂，如增量填料、增粘剂、增塑剂、触变剂、抗菌防霉剂、水分清除剂、醇清除剂、施工助剂、颜料、导电性填料、阻燃性填料、发泡剂、防污剂等。该文主要讨论了：施工助剂、改善胶料流动性的稀释剂、调节胶料硫公后硬度及模量的增塑剂或软化剂等，其中，施工助剂有氰基烷氧基硅烷、带官能基的液体聚丁二烯、低粘度α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、聚醚及聚醚改性硅油等。

测量产品的温度变化，通常借助红外测温仪、热电偶、玻璃温度计、接触式点温仪等其他辅助工具来检测温度的变化，如果发明一种可感温变色的室温硫化硅橡胶，可将温度变化的监控变得简单易行，哪里需要监控温度就在哪里粘一些RTV-1硅橡胶，操作简单，使用方便，可以大大的减少上述检测仪器。

发明内容

本发明目的在于：感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶

本发明的再一目的在于：提供所述感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶的制备方法。

本发明目的通过下述技术方案实现：一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础材料，各组份按重量份计为：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 100份

聚二甲基硅油 0~20份

气相法白炭黑 0~20份

酮肟型混合交联剂 1~20份

有机锡催化剂 1~10份

增粘剂 0~10份

微胶囊化的可逆感温变色物质 0.1~10份，

其中，所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为粘度范围为4000~80000cps的硅氧烷中的一种或任意几种的混合物，所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷结构式为：

所述聚二甲基硅氧烷（硅油）为粘度范围为50~2000cps中的一种或任意几种的混合物；

所述的气相法二氧化硅为亲水型气相法二氧化硅或疏水型气相法二氧化硅，其比表面积为50~400m²/g；

所述的酮肟型混合交联剂为甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基戊酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟机硅烷中的一种或任意几种的混合物与苯基三丁酮肟基硅烷混合得到，前者与后者的质量比为1:5~5:1。

本发明产品拥有优异的粘接性及稳定的储存性能，且为中性固化，对基材无腐蚀。本发明以微胶囊化的可逆感温变色物质作为温度指示有机颜料。颜色可随温度发生可逆变化，实现指示温度变化的功能。选择混合交联剂，即苯基三丁酮肟基硅烷与其他不同活性的硅烷交联剂混合，使体系的活性较高，交联密度致密，同时减低了对储存环境中的湿气的敏感性，提高了储存性。

以所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份作为基础材料，其他各组份按重量份计为：

所述聚二甲基硅油0、2、4、6、8、10、12、14、16、18或20份；

所述气相法白炭黑 0、2、4、6、8、10、12、14、16、18或20份；

所述酮肟型混合交联剂1、2、4、6、8、10、12、14、16、18或20份；

所述有机锡催化剂1、2、3、4、5、6、7、8、9或10份；

所述增粘剂0、2、3、4、5、6、7、8、9或10份；

微胶囊化的可逆感温变色物质0.1、0.5、1、1.5、2、3、4、5、6、7、8、9或~10份。

在上述方案基础上，所述的有机锡催化剂为辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二（乙-乙基己酸）二丁基锡、二异辛酸马来酸二丁基锡、二新癸酸二甲基锡、羟基（油酸）二甲基锡、辛葵酸亚锡中的一种或任意几种的混合物。

所述的增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基三甲氧基硅烷、γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷一种或任意几种的混合物。

本发明提供上述的感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶的制备方法，依序按下述步骤：

将所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、酮肟型混合交联剂、有机锡催化剂、气相法白炭黑、增粘剂、微胶囊化的可逆感温变色物质加入到双行星动力混合机内混合反应30~200min，真空度为0.08~0.095MPa，制成感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶。

所述的混合反应中的搅拌速度为20~600rpm。

本发明具有以下优点：

本发明产品具有优异的粘接性及稳定的储存性能，表干时间可以调节，颜色可随温度发生可逆变化，实现指示温度变化的功能。生产简单，生产效率高，具体表现在：

1、使用了温度指示有机颜料作为温度检测手段，变色温度的选择可根据微胶囊化的可逆感温变色物质的选择来实现，当温度降低（升高）到设定温度值时，颜色发生变化，颜色的转变过程是反复可逆的，可直接作为温度指示计。

2、使用液体硅橡胶作为载体，具有就地成型的特点，当客户有需要时将硅酮胶挤出涂抹成型固化即可，可根据要求涂抹成不同形状、厚度的产品，使用方便。

3、利用气相法白炭黑作为补强材料，使胶料有优异的触变性和较高的机械性能；

4、固化时间短，并可以通过催化剂及交联剂的组合进行调节，以满足客户生产时所需的工艺节拍；

5、具有良好的储存稳定性，储存一年后仍然能够正常使用。

具体实施方式

为了使本发明的技术手段、创新特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（25℃时粘度为20000cps）100重量份，气相法白炭黑10重量份投入双行星搅拌机中，抽真空搅拌20~30min，然后，加入乙烯基三丁酮肟基硅烷4质量份，苯基三丁酮肟基硅烷2质量份，二月桂酸二丁基锡0.1份，3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷1.5质量份，热消色颜料032C（深圳市千色变颜料有限公司，变色温度为65℃）3质量份，抽真空搅拌20~30min后出料密封保存。

实施例2

将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（25℃时粘度为50000cps）100重量份，气相法白炭黑5重量份投入双行星搅拌机中，抽真空搅拌20~30min，然后，加入甲基三丁酮肟基硅烷2质量份，苯基三丁酮肟基硅烷3质量份，二月桂酸二丁基锡0.1份，γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基三甲氧基硅烷1质量份，热消色颜料301C（深圳市千色变颜料有限公司，变色温度为50℃）5质量份，抽真空搅拌20~30min后出料密封保存。

实施例3

将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（25℃时粘度为80000cps）100重量份，气相法白炭黑8重量份投入双行星搅拌机中，抽真空搅拌20~30min，让后加入甲基三丁酮肟基硅烷2.5质量份，苯基三丁酮肟基硅烷2.5质量份，二月桂酸二丁基锡0.1份，γ-氨丙基三甲氧基硅烷1质量份，N-(β-氨乙基) -γ-氨丙基三乙氧基硅烷0.5质量份，热消色颜料350C（深圳市千色变颜料有限公司，变色温度为38℃）1质量份，抽真空搅拌20~30min后出料密封保存。

实施例4

将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（25℃时粘度为50000cps）100重量份，气相法白炭黑8重量份投入双行星搅拌机中，抽真空搅拌20~30min，让后加入甲基三丁酮肟基硅烷2质量份，苯基三丁酮肟基硅烷3质量份，二月桂酸二丁基锡0.1份，γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基三甲氧基硅烷1.5质量份，热发色颜料171C（深圳市千色变颜料有限公司，变色温度为50℃）3质量份，抽真空搅拌20~30min后出料密封保存。

实施例5

将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷（25℃时粘度为50000cps）100重量份，气相法白炭黑5重量份投入双行星搅拌机中，抽真空搅拌20~30min，让后加入甲基三丁酮肟基硅烷2质量份，苯基三丁酮肟基硅烷3质量份，二月桂酸二丁基锡0.1份，γ-氨丙基三甲氧基硅烷1质量份，γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基三甲氧基硅烷1质量份，热消色颜料032C（深圳市千色变颜料有限公司，变色温度为65℃）3质量份，抽真空搅拌20~30min后出料密封保存。

本发明的其他组份和配比所构成的透明、快速固化、触变的脱醇型单组份硅橡胶均在本发明保护范围内，在此不再一一进行描述说明。

以上所述实施例仅为了更好的阐述本发明，而并不用于限制本发明的范围，凡是在本发明的精神和原则之内，任何的修改、等同替换、改进等，均落入本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础材料，其特征在于，各组份按重量份计为：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 100份

聚二甲基硅油 0~20份

气相法白炭黑 0~20份

酮肟型混合交联剂 1~20份

有机锡催化剂 1~10份

增粘剂 0~10份

微胶囊化的可逆感温变色物质 0.1~10份

其中所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为粘度范围为4000~80000cps的硅氧烷中的一种或任意几种的混合物，所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷结构式为：

所述聚二甲基硅氧烷为粘度范围为50~2000cps中的一种或任意几种的混合物；

所述的气相法二氧化硅为亲水型气相法二氧化硅或疏水型气相法二氧化硅，其比表面积为50~400m²/g；

所述的酮肟型混合交联剂为甲基三丙酮肟基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基戊酮肟基硅烷、二甲基二丁酮肟基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二丁酮肟基硅烷中的一种或任意几种的混合物与苯基三丁酮肟基硅烷混合得到，前者与后者的比为1：5~5：1。

2.根据权利要求1所述的一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述的有机锡催化剂为辛酸亚锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二（乙-乙基己酸）二丁基锡、二异辛酸马来酸二丁基锡、二新癸酸二甲基锡、羟基（油酸）二甲基锡、辛葵酸亚锡中的一种或任意几种的混合物。

3.根据权利要求1所述的一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述的增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、3-（甲基丙烯酰氧基）丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基三甲氧基硅烷、γ-[（2,3）-环氧丙基]丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷一种或任意几种的混合物。

4.根据权利要求1至3之任一项所述的一种感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶的制备方法，依序按下述步骤：

将所述的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、酮肟型混合交联剂、有机锡催化剂、气相法白炭黑、增粘剂、微胶囊化的可逆感温变色物质加入到双行星动力混合机内混合反应30~200min，真空度为0.08~0.095MPa，制成感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶。

5.根据权利要求4所述的感温变色的单组份脱酮肟型室温硫化硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述的混合反应中的搅拌速度为20~600rpm。