CN105255439B - 一种高伸长率双组份硅酮结构胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于双组份硅酮结构胶领域，具体涉及一种高伸长率双组份硅酮结构胶及其制备方法。该硅酮结构胶包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括40～100份基础聚合物、40～80份纳米碳酸钙、0.5～2份紫外线吸收剂、5～10份聚二甲基硅氧烷；B组份包括40～100份色浆、5～25份硅烷改性聚合物、0.5～2份除水剂、40～80份交联剂、10～50份偶联剂、0.2～3份有机锡催化剂，其中色浆包括100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合。该硅酮结构胶中添加有硅烷改性聚合物，能够有效提高最大拉伸粘接强度时的伸长率，适合于超高层玻璃建筑幕墙的结构粘接密封。

Description

一种高伸长率双组份硅酮结构胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及双组份硅酮结构胶领域，具体是涉及一种高伸长率双组份硅酮结构胶及其制备方法。

背景技术

玻璃建筑幕墙将建筑外围结构的防风、避雨、保温、隔热、御寒等实用功能与装饰功能有机地融合，是建筑技术、建筑功能和建筑艺术的综合体，在世界范围内得到了广泛应用。

玻璃建筑幕墙的发展离不开硅酮结构胶的发展。硅酮结构胶因具有耐高低温、耐气候老化及耐臭氧性能，以及对各类基材胶粘性良好、抗位移能力强等特点，而被广泛用于玻璃建筑幕墙的结构粘接密封。尤其在隐框玻璃幕墙中，因为没有机械固定装置支撑玻璃片，建筑幕墙的安全保护完全依赖于硅酮结构胶的性能，所以硅酮结构胶的性能至关重要。近年来，超高层玻璃建筑幕墙(幕墙高度大于300米)的发展，除了要求结构胶具有水密性、气密性好，抗风荷载及玻璃自重等性能外，还要求结构胶能承受高低温变化造成的位移变形，即要求结构胶有较高的伸长率。

与美标ASTMC1184和欧标ETAG002的标准相比，GB16776-2005《建筑用硅酮结构密封胶》对硅酮结构胶的要求更高，特别提出了“23℃时最大拉伸粘接强度时伸长率”这一项测试指标，并且要大于等于100％，同时要求硅酮结构胶的拉伸粘接强度大于等于0.60MPa，除考虑了使用性能、安全系数之外，提出了硅酮结构胶伸长率和拉伸粘接强度的最低要求。

硅酮结构胶属于有机硅密封胶中的一种。查阅文献及相关专利，在专利CN101703022A《贮存稳定等比例双组份缩合型有机硅密封胶及其制备方法》中，公开了一种有机硅密封胶，其哑铃拉伸强度为2.4MPa，断裂伸长率为280％，这是按照GB/T528-2009断裂伸长率和断裂强度方法进行的测试；按照GB16776-2005测试，对应经验值，23℃时最大拉伸粘接强度为1.0～1.2MPa，23℃时最大拉伸粘接强度时伸长率120％～140％。在专利CN2009101079842《一种双组份建筑用硅酮密封胶配方与制备》中公开了一种硅酮结构胶，加入MQ硅树脂后，能够有效提高产品的本身物理性能，23℃时最大拉伸粘接强度时伸长率为141％。由上述材料可以得出，现有技术中，有机硅密封胶在23℃时最大拉伸粘接强度时伸长率最多只能达到141％，无法用于超高层玻璃建筑幕墙的结构粘接密封。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种高伸长率双组份硅酮结构胶及其制备方法，该硅酮结构胶中添加有硅烷改性聚合物，能够有效提高最大拉伸粘接强度时的伸长率，23℃温度下最大拉伸粘接强度时的伸长率达到190％～254％，比国标GB16776-2005的要求(≥100％)超出90％～154％，适合于超高层玻璃建筑幕墙的结构粘接密封。

本发明提供一种高伸长率双组份硅酮结构胶，该硅酮结构胶包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括40～100份的基础聚合物、40～80份的纳米碳酸钙、0.5～2份的紫外线吸收剂、5～10份的聚二甲基硅氧烷；所述基础聚合物为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，其25℃时的粘度在5000～50000mPa·s之间；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线稳定剂，是一种低聚立构受阻胺光稳定剂；B组份包括40～100份的色浆、5～25份的硅烷改性聚合物、0.5～2份的除水剂、40～80份的交联剂、10～50份的偶联剂、0.2～3份的有机锡催化剂，其中色浆包括100份的聚二甲基硅氧烷、50份的高结构炭黑、5份的气相白炭黑；A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合。

在上述技术方案的基础上，所述纳米碳酸钙指表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理的纳米碳酸钙，其粒径为40～80nm。

在上述技术方案的基础上，所述聚二甲基硅氧烷25℃时的粘度在100～1000mPa·s之间。

在上述技术方案的基础上，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或对甲苯磺酰异氰酸酯。

在上述技术方案的基础上，所述硅烷改性聚合物为三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚或甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚。

在上述技术方案的基础上，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的1～2种。

在上述技术方案的基础上，所述偶联剂为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、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷中的1～3种。

在上述技术方案的基础上，所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡中的任意一种。

在上述技术方案的基础上，所述高结构炭黑的吸油值≥120ml/100g。

在上述技术方案的基础上，所述气相白炭黑的比表面积在150～300cm²/g之间，具有规整的晶形和粒径分布。

本发明还提供上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组份、B组份，制备A组份、B组份的先后顺序不限；

A组份的制备过程如下：

以质量份数计，将40～100份基础聚合物、40～80份纳米碳酸钙、0.5～2份紫外线吸收剂、5～10份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.07～-0.09MPa，料温80℃～100℃，得到A组份；所述基础聚合物为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，其25℃时的粘度在5000～50000mPa·s之间；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线稳定剂，是一种低聚立构受阻胺光稳定剂；

B组份的制备过程如下：

以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为100℃～120℃，真空度大于等于-0.09MPa，真空混合分散2～4小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将5～25份硅烷改性聚合物、0.5～2份除水剂、40～80份交联剂、10～50份偶联剂、0.2～3份有机锡催化剂加入色浆中，抽真空搅拌，真空度大于等于-0.09MPa，并通过冷却系统控制料温，使料温不超过50℃，搅拌1～2小时后，密封保存，得到B组份；

分别对A组份、B组份进行包装，使用时，将A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合，得到高伸长率双组份硅酮结构胶。

在上述技术方案的基础上，所述纳米碳酸钙指表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理的纳米碳酸钙，其粒径为40～80nm。

在上述技术方案的基础上，所述聚二甲基硅氧烷25℃时的粘度在100～1000mPa·s之间。

在上述技术方案的基础上，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或对甲苯磺酰异氰酸酯。

在上述技术方案的基础上，所述硅烷改性聚合物为三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚或甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚。

在上述技术方案的基础上，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的1～2种。

在上述技术方案的基础上，所述偶联剂为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、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷中的1～3种。

在上述技术方案的基础上，所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡中的任意一种。

在上述技术方案的基础上，所述高结构炭黑的吸油值≥120ml/100g。

在上述技术方案的基础上，所述气相白炭黑的比表面积在150～300cm²/g之间，具有规整的晶形和粒径分布。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

(1)本发明制备的高伸长率双组份硅酮结构胶包括A组份、B组份，B组份中添加有硅烷改性聚合物，具体为可水解的硅烷基聚氧化丙烯醚。A组份、B组份混合时，可水解的硅烷基聚氧化丙烯醚参与交联反应，能够有效提高硅酮结构胶的最大拉伸粘接强度时的伸长率，23℃温度下最大拉伸粘接强度时的伸长率达到190％～254％，比国标GB16776-2005的要求(≥100％)超出90％～154％，因此，本发明制备的高伸长率双组份硅酮结构胶适合于超高层玻璃建筑幕墙的结构粘接密封。

(2)B组份中添加有高结构炭黑，高结构炭黑可缠绕在高分子主链上，能够提高硅酮结构胶的拉伸粘接强度，同时炭黑表面纳米尺度的分子作用力也对硅酮结构胶的拉伸粘接强度有协同补强作用。因此，高结构炭黑能够提高硅酮结构胶的拉伸粘接强度。

附图说明

图1是本发明实施例中性能测试部分用到的拉伸粘接试件的结构示意图。

附图标记：1-玻璃板，2-铝板，3-硅酮结构胶。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施例中各成分的含量，如果没有特别说明，均以质量份数计。

本发明实施例提供一种高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括40～100份的基础聚合物、40～80份的纳米碳酸钙、0.5～2份的紫外线吸收剂、5～10份的聚二甲基硅氧烷；B组份包括40～100份的色浆、5～25份的硅烷改性聚合物、0.5～2份的除水剂、40～80份的交联剂、10～50份的偶联剂、0.2～3份的有机锡催化剂，其中色浆包括100份的聚二甲基硅氧烷、50份的高结构炭黑、5份的气相白炭黑；A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合。

本发明实施例还提供上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，包括以下步骤：

制备A组份、B组份，制备A组份、B组份的先后顺序不限，可以先制备A组份，也可以先制备B组份，还可以同时制备A组份、B组份；

A组份的制备过程如下：

以质量份数计，将40～100份基础聚合物、40～80份纳米碳酸钙、0.5～2份紫外线吸收剂、5～10份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.07～-0.09MPa，料温80℃～100℃，得到A组份；

B组份的制备过程如下：

以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为100℃～120℃，真空度大于等于-0.09MPa，真空混合分散2～4小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将5～25份硅烷改性聚合物、0.5～2份除水剂、40～80份交联剂、10～50份偶联剂、0.2～3份有机锡催化剂加入色浆中，抽真空搅拌，真空度大于等于-0.09MPa，并通过冷却系统控制料温，使料温不超过50℃，搅拌1～2小时后，密封保存，得到B组份。

分别对A组份、B组份进行包装，使用时，将A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合，可采用专业的双组份打胶机进行混合，得到高伸长率双组份硅酮结构胶。

优选的，A组份包括60～90份的基础聚合物、50～70份的纳米碳酸钙，1～1.5份的紫外线吸收剂，6～8份的聚二甲基硅氧烷；B组份包括50～80份的色浆、10～23份的硅烷改性聚合物、0.7～1份的除水剂、50～70份的交联剂、20～40份的偶联剂、1～2.5份的有机锡催化剂，其中色浆包括：100份的聚二甲基硅氧烷、50份的高结构炭黑、5份的气相白炭黑。

更优选的，A组份包括80份的基础聚合物、60份的纳米碳酸钙，1.4份的紫外线吸收剂，7份的聚二甲基硅氧烷；B组份包括60份的色浆、20份的硅烷改性聚合物、0.8份的除水剂、60份的交联剂、30份的偶联剂、2份的有机锡催化剂，其中色浆包括：100份的聚二甲基硅氧烷、50份的高结构炭黑、5份的气相白炭黑。

A组份、B组份可以按9：1～13：1的质量比混合，推荐按13：1的质量比混合。

基础聚合物为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，其25℃时的粘度在5000～50000mPa·s之间。

纳米碳酸钙指表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理的纳米碳酸钙，其粒径为40～80nm。

紫外线吸收剂是苯并三唑类紫外线稳定剂，是一种低聚立构受阻胺光稳定剂。

聚二甲基硅氧烷25℃时的粘度在100～1000mPa·s之间。

除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或者对甲苯磺酰异氰酸酯。

硅烷改性聚合物是可水解的硅烷基聚氧化丙烯醚，其中可水解的硅烷基指三甲氧基甲硅烷基或甲基二甲氧基甲硅烷基，当可水解烷基为三甲氧基甲硅烷基时，硅烷改性聚合物的结构式为：

交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的1～2种。

偶联剂为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、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷中的1～3种。

有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡中的任意一种。

高结构炭黑的吸油值≥120ml/100g。

气相白炭黑的比表面积为150～300cm²/g，具有规整的晶形和粒径分布。

下面通过12个具体实施例和1个比较例对本发明进行详细阐述。

实施例1：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括90份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、50份纳米碳酸钙、1份苯并三唑类紫外线稳定剂，5份聚二甲基硅氧烷；B组份包括50份色浆、10份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.5份对甲苯磺酰异氰酸酯、40份甲基三乙氧基硅烷、30份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10份巯丙基三甲氧基硅烷、0.2份二丁基二月桂酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按9：1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备A组份：以质量份数计，将90份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、50份纳米碳酸钙、1份苯并三唑类紫外线稳定剂、5份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.07MPa，料温90℃，得到A组份；

制备B组份：以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为110℃，真空度为-0.09MPa，真空混合分散2小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将50份色浆、10份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.5份对甲苯磺酰异氰酸酯、40份甲基三乙氧基硅烷、30份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10份巯丙基三甲氧基硅烷、0.2份二丁基二月桂酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.09MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌1小时后，密封保存，得到B组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再将A组份、B组份按9：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例2：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括100份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、80份纳米碳酸钙，2份苯并三唑类紫外线稳定剂，10份聚二甲基硅氧烷；B组份包括100份色浆、23份三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.7份乙烯基三甲氧基硅烷、80份甲基三甲氧基硅烷、30份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、20份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3份二辛基二月桂酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按13：1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备B组份：以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为100℃，真空度为-0.092MPa，真空混合分散2小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将100份色浆、20份三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.7份乙烯基三甲氧基硅烷、80份甲基三甲氧基硅烷、30份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、20份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3份二辛基二月桂酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.092MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌2小时后，密封保存，得到B组份；

制备A组份：以质量份数计，将100份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、80份纳米碳酸钙、2份苯并三唑类紫外线稳定剂、10份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.075MPa，料温80℃，得到A组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再采用专业的双组份打胶机，将A组份、B组份按13：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例3：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括60份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、40份纳米碳酸钙，0.5份苯并三唑类紫外线稳定剂，8份聚二甲基硅氧烷；B组份包括80份色浆、5份三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.5份乙烯基三甲氧基硅烷、40份正硅酸乙酯、20份正硅酸丙酯、20份N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份二丁基二醋酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按7：1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

同时制备A组份、B组份：

A组份的制备过程如下：

以质量份数计，将60份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、40份纳米碳酸钙、0.5份苯并三唑类紫外线稳定剂、8份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.08MPa，料温100℃，得到A组份；

B组份的制备过程如下：

以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为120℃，真空度为-0.094MPa，真空混合分散4小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将80份色浆、5份三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.5份乙烯基三甲氧基硅烷、40份正硅酸乙酯、20份正硅酸丙酯、20份N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份二丁基二醋酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.094MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌2小时后，密封保存，得到B组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再采用专业的双组份打胶机，将A组份、B组份按7：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例4：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括80份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、60份纳米碳酸钙，1.4份苯并三唑类紫外线稳定剂，7份聚二甲基硅氧烷；B组份包括60份色浆、20份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.8份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸丙酯、40份甲基三甲氧基硅烷、30份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、2份二丁基二醋酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按13：1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备A组份：以质量份数计，将80份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、60份纳米碳酸钙、1.4份苯并三唑类紫外线稳定剂、7份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.08MPa，料温90℃，得到A组份；

制备B组份：将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为110℃，真空度为-0.095MPa，真空混合分散3小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将60份色浆、20份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、0.8份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸丙酯、40份甲基三甲氧基硅烷、30份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、2份二丁基二醋酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.095MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌1.5小时后，密封保存，得到B组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再采用专业的双组份打胶机，将A组份、B组份按13：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例5：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括40份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、70份纳米碳酸钙，1份苯并三唑类紫外线稳定剂，6份聚二甲基硅氧烷；B组份包括40份色浆、5份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、1份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸乙酯、30份甲基三甲氧基硅烷、10份巯丙基三乙氧基硅烷、1.5份二辛基二月桂酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按14：1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备A组份：以质量份数计，将40份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、70份纳米碳酸钙、1份苯并三唑类紫外线稳定剂、6份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.085MPa，料温90℃，得到A组份；

制备B组份：将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为110℃，真空度为-0.096MPa，真空混合分散4小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将40份色浆、5份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、1份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸乙酯、30份甲基三甲氧基硅烷、10份巯丙基三乙氧基硅烷、1.5份二辛基二月桂酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.096MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌1.5小时后，密封保存，得到B组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再采用专业的双组份打胶机，将A组份、B组份按14：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例6：

本实施例提供的高伸长率双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括80份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、60份纳米碳酸钙，1.5份苯并三唑类紫外线稳定剂，8份聚二甲基硅氧烷；B组份包括60份色浆、25份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、2份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸丙酯、50份甲基三乙氧基硅烷、20份巯丙基三甲氧基硅烷、2.5份二丁基二醋酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑；A组份、B组份按13∶1的质量比混合。

上述高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备A组份：以质量份数计，将80份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、60份纳米碳酸钙，1.5份苯并三唑类紫外线稳定剂，8份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.09MPa，料温90℃，得到A组份；

制备B组份：将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为110℃，真空度为-0.098MPa，真空混合分散2小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将60份色浆、25份甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚、2份乙烯基三甲氧基硅烷、20份正硅酸丙酯、50份甲基三乙氧基硅烷、20份巯丙基三甲氧基硅烷、2.5份二丁基二醋酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.098MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌1.5小时后，密封保存，得到B组份；

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再采用专业的双组份打胶机，将A组份、B组份按13：1的质量比混合，得到上述的高伸长率双组份硅酮结构胶。

实施例7：

本实施例中的交联剂为正硅酸乙酯；偶联剂及其质量份数为：20份巯丙基三乙氧基硅烷、10份N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、10份氯丙基三甲氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

实施例8：

本实施例中的交联剂为正硅酸丙酯；偶联剂及其质量份数为：40份氯丙基三甲氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

实施例9：

本实施例中的交联剂及其质量份数为：20份甲基三乙氧基硅烷、20份正硅酸乙酯；偶联剂及其质量份数为：20份巯丙基三甲氧基硅烷、10份巯丙基三乙氧基硅烷、10份γ-(2，3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

实施例10：

本实施例中的偶联剂及其质量份数为：30份N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、10份氯丙基三甲氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

实施例11：

本实施例中的交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷；偶联剂及其质量份数为：40份γ-氨丙基三乙氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

实施例12：

本实施例中的偶联剂及其质量份数为：20份巯丙基三甲氧基硅烷、20份N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，其余的均与实施例1相同。

比较例1：

现有的双组份硅酮结构胶，包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括：100份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、80份纳米碳酸钙、1份苯并三唑类紫外线稳定剂、5份聚二甲基硅氧烷；B组份包括：100份色浆、1份乙烯基三甲氧基硅烷、100份正硅酸乙酯、40份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、1份二丁基二月桂酸锡，其中色浆包括：100份聚二甲基硅氧烷、50份气相白炭黑；A组份、B组份按13∶1的质量比混合。

上述现有的双组份硅酮结构胶的制备方法包括以下步骤：

制备A组份：以质量份数计，将100份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、80份纳米碳酸钙、1份苯并三唑类紫外线稳定剂、5份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.08MPa，料温90℃，得到A组份；

制备B组份：将100份聚二甲基硅氧烷、50份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为110℃，真空度为-0.095MPa，真空混合分散2小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将100份色浆、1份乙烯基三甲氧基硅烷、100份正硅酸乙酯、40份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、1份二丁基二月桂酸锡加入动力混合分散机中，抽真空搅拌，真空度为-0.095MPa，并通过冷却系统控制料温不超过50℃，搅拌1.5小时后，密封保存，得到B组份。

然后分别对A组份、B组份进行包装，使用时，再将A组份、B组份按13：1的质量比混合，得到上述现有的双组份硅酮结构胶。

下面对实施例1～12及比较例1制备的双组份硅酮结构胶分别进行性能测试：

按照国家强制性标准GB 16776-2005进行性能测试，下面以23℃温度下最大拉伸粘接强度测试、伸长率测试过程为例进行说明。

试件形状和尺寸要求为：参见图1所示，试件包括玻璃板1、铝板2、硅酮结构胶3，玻璃板1通过硅酮结构胶3粘在铝板2上。玻璃板1的厚度5～8mm，长和宽分别为50mm；铝板2的厚度≥3mm，长和宽均为50mm；硅酮结构胶3长50mm，宽12mm，厚度12mm，按照该尺寸要求进行制样养护。

玻璃板1、铝板2这两类基材按产品适用的基材类别选用：

M类—符合GB/T 13477，1-2003，铝板厚度不小于3mm；

G类—清洁、无镀膜的无色透明浮法玻璃，厚度5～8mm；

Q类—供方要求的其他基材。

将试件在标准条件下放置14天，试验温度(23士2)℃，取5个试件进行拉力试验，记录最大拉伸强度时的伸长率的算术平均值。

结果分析：参见表1所示，随着硅烷改性聚合物添加量的增大，本发明实施例制备的高伸长率双组份硅酮结构胶在最大拉伸强度时的伸长率增大，但是拉伸粘接强度稍有减小。综合伸长率、拉伸粘接强度这两个指标，最佳实施例为实施例4，其中23℃温度下最大拉伸强度时伸长率为254％，拉伸粘接强度为1.52MPa。

表1、实施例1～12及比较例1的性能测试结果

本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。

Claims (20)

1.一种高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：该硅酮结构胶包括A组份、B组份，以质量份数计，A组份包括40～100份的基础聚合物、40～80份的纳米碳酸钙、0.5～2份的紫外线吸收剂、5～10份的聚二甲基硅氧烷；所述基础聚合物为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，其25℃时的粘度在5000～50000mPa·s之间；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线稳定剂，是一种低聚立构受阻胺光稳定剂；B组份包括40～100份的色浆、5～25份的硅烷改性聚合物、0.5～2份的除水剂、40～80份的交联剂、10～50份的偶联剂、0.2～3份的有机锡催化剂，其中色浆包括100份的聚二甲基硅氧烷、50份的高结构炭黑、5份的气相白炭黑；A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合。

2.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述纳米碳酸钙指表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理的纳米碳酸钙，其粒径为40～80nm。

3.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷25℃时的粘度在100～1000mPa·s之间。

4.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或对甲苯磺酰异氰酸酯。

5.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述硅烷改性聚合物为三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚或甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚。

6.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的1～2种。

7.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述偶联剂为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、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷中的1～3种。

8.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡中的任意一种。

9.如权利要求1至8中任一项所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述高结构炭黑的吸油值≥120ml/100g。

10.如权利要求1至8中任一项所述的高伸长率双组份硅酮结构胶，其特征在于：所述气相白炭黑的比表面积在150～300cm²/g之间，具有规整的晶形和粒径分布。

11.如权利要求1所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制备A组份、B组份，制备A组份、B组份的先后顺序不限；

A组份的制备过程如下：

以质量份数计，将40～100份基础聚合物、40～80份纳米碳酸钙、0.5～2份紫外线吸收剂、5～10份聚二甲基硅氧烷的配比输入双螺杆挤出机控制系统，电子计量投料量，投料，通过双螺杆挤出机生产，生产过程中控制真空度为-0.07～-0.09MPa，料温80℃～100℃，得到A组份；所述基础聚合物为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，其25℃时的粘度在5000～50000mPa·s之间；所述紫外线吸收剂为苯并三唑类紫外线稳定剂，是一种低聚立构受阻胺光稳定剂；

B组份的制备过程如下：

以质量份数计，将100份聚二甲基硅氧烷、50份高结构炭黑、5份气相白炭黑加入动力混合分散机中，温度为100℃～120℃，真空度大于等于-0.09MPa，真空混合分散2～4小时后冷却至45℃以下，得到色浆；将5～25份硅烷改性聚合物、0.5～2份除水剂、40～80份交联剂、10～50份偶联剂、0.2～3份有机锡催化剂加入色浆中，抽真空搅拌，真空度大于等于-0.09MPa，并通过冷却系统控制料温，使料温不超过50℃，搅拌1～2小时后，密封保存，得到B组份；

分别对A组份、B组份进行包装，使用时，将A组份、B组份按7：1～14：1的质量比混合，得到高伸长率双组份硅酮结构胶。

12.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述纳米碳酸钙指表面经硬脂酸或硅烷偶联剂处理的纳米碳酸钙，其粒径为40～80nm。

13.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述聚二甲基硅氧烷25℃时的粘度在100～1000mPa·s之间。

14.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷或对甲苯磺酰异氰酸酯。

15.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述硅烷改性聚合物为三甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚或甲基二甲氧基甲硅烷基聚氧化丙烯醚。

16.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯中的1～2种。

17.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述偶联剂为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、氯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷中的1～3种。

18.如权利要求11所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述有机锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡中的任意一种。

19.如权利要求11至18中任一项所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述高结构炭黑的吸油值≥120ml/100g。

20.如权利要求11至18中任一项所述的高伸长率双组份硅酮结构胶的制备方法，其特征在于：所述气相白炭黑的比表面积在150～300cm²/g之间，具有规整的晶形和粒径分布。