CN106380855A - 一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺，有机硅泡沫材料由A、B组分组成，A组份的原料为：羟基硅油、铂催化剂、填料、颜料；B组份的原料为：乙烯基硅油、羟基硅油、含氢硅油、填料、辅助发泡剂，其中辅助发泡剂为羟基封端聚二甲基硅氧烷。其特点是采用低分子量的羟基封端的聚二甲基硅氧烷作为辅助发泡剂，能显著提高有机硅泡沫材料的发泡倍率，降低有机硅泡沫材料的密度和使用成本。

Description

一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺
技术领域
本发明涉及一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺，属于高分子泡沫材料技术领域。
背景技术
有机硅是元素有机高分子，有机硅材料综合性能突出，在各个领域得到越来越广泛的应用。有机硅主链是由硅氧链交替组成，主链结构稳定，具有良好的耐高、低温性能，良好的耐老化、耐辐射和阻燃等性能；同时，有机硅侧链由大量甲基，具有表面能低的特性，从而决定了有机硅材料具有良好的疏水性等。有机硅材料目前比较常被用作封堵密封材料，被广泛地应用于建筑防火，包括核电站、大厦和各类电站等。有机硅泡沫材料在保留有机硅上述特性的基础上，因具有丰富的微孔而具有成本低、隔热和隔间等优点。提高有机硅泡沫孔隙率目前主要采用添加辅助发泡剂的方法，主要的辅助发泡剂有水（CN 103665891 A）和醇类（CN 103122146 A）。以水和醇类为辅助发泡剂，会因辅助发泡剂与硅油之间相容性不好，引起有机硅泡沫发泡不均匀等问题。本发明采用的辅助发泡剂为低分子量的羟基封端聚二甲基硅氧烷，其同样为有机硅，与有机硅原料的相容性好，且低分子量的羟基封端聚二甲基硅氧烷的羟基含量高，能显著提高发泡倍率，降低有机硅材料的密度和使用成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组份有机硅泡沫材料及其简易辅助发泡工艺，显著提高发泡倍率，降低有机硅材料的密度和使用成本。
为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：
一种双组份有机硅泡沫材料，有机硅泡沫材料由A、B组分组成，A组份的原料为：羟基硅油、铂催化剂、填料、颜料；B组份的原料为：乙烯基硅油、羟基硅油、含氢硅油、填料、辅助发泡剂，其中辅助发泡剂为羟基封端聚二甲基硅氧烷。
有机硅泡沫材料由A、B组分组成：
所述A组份按重量百分数计各原料组成为
羟基硅油 10~80份
铂催化剂 0.05~0.5份
填料 5~40份
颜料 0.1~2份
所述B组份按重量百分数计各原料组成为
乙烯基硅油 5~40份
羟基硅油 10~50份
含氢硅油5~20份
填料 5~40份
羟基封端聚二甲基硅氧烷 0.3~5份。
B组份中乙烯基硅油的粘度为600~10000 mPa·s。
A、B组份中羟基硅油的粘度为600~10000 mPa·s。
B组份中含氢硅油的含氢量为：0.18~1.7wt%。
A、B组份中含填料为石英砂、白炭黑、碳酸钙中的任意一种或几种的混合物，粒径为300~3000 目。
A组份中颜料为能起着色作用的任何一种无机颜料。
B组份中辅助发泡剂为高羟基含量的羟基封聚二甲基硅氧烷，其羟基含量为3~15wt%。
一种双组份有机硅泡沫材料的简易辅助发泡工艺，包括如下步骤：
（1）按A组份的原料配比，向有机硅专用捏合机中加入羟基硅油、填料和颜料，于25~150℃搅拌30~120min，然后，加入铂催化剂，搅拌30~120min，最后抽真空60~600 min，得到A组份；
（2）按B组份的原料配比，向有机硅专用捏合机中加入乙烯基硅油、羟基硅油、含氢硅油、填料和辅助发泡剂，于25~150℃搅拌30~220min，最后抽真空60~600 min，得到B组份；
（3）将A组份和B组份按质量比1:0.9~1.1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到所述有机硅泡沫。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
（1）辅助发泡剂与有机硅原料相容性好，得到的泡沫更均匀；
（2）显著提高有机硅泡沫的发泡倍率，降低有机硅材料的密度和使用成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。有必要在此指出的是本实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的技术熟练人员可以根据本发明的内容做出一些非本质的改进和调整。
实施例1
（1） 将40份粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌60 min；然后再加入0.2份铂催化剂，继续搅拌30 min；最后抽真空60 min，得到A组份。
（2）将18份的粘度为3000 mPa·s乙烯基硅油、15份的粘度为3000 mPa·s羟基硅油、7份含氢量为1.5wt%的含氢硅油和16份600 目石英砂加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌90 min；最后抽真空60 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例2
（1） 将40份粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌60 min；然后再加入0.2份铂催化剂，继续搅拌30 min；最后抽真空60 min，得到A组份。
（2）将18份的粘度为3000 mPa·s乙烯基硅油、15份的粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂、7份含氢量为1.5wt%的含氢硅油和0.3份的羟基含量为8wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌90 min；最后抽真空60 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例3
（1） 将40份粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌60 min；然后再加入0.2份铂催化剂，继续搅拌30 min；最后抽真空60 min，得到A组份。
（2）将18份的粘度为3000 mPa·s乙烯基硅油、15份的粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂、7份含氢量为1.5wt%的含氢硅油和0.6份的羟基含量为8wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌90 min；最后抽真空60 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例4
（1） 将40份粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌60 min；然后再加入0.2份铂催化剂，继续搅拌30 min；最后抽真空60 min，得到A组份。
（2）将18份的粘度为3000 mPa·s乙烯基硅油、15份的粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂、7份含氢量为1.5wt%的含氢硅油和0.9份的羟基含量为8wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌90 min；最后抽真空60 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例5
（1） 将40份粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌60 min；然后再加入0.2份铂催化剂，继续搅拌30 min；最后抽真空60 min，得到A组份。
（2）将18份的粘度为3000 mPa·s乙烯基硅油、15份的粘度为3000 mPa·s羟基硅油、16份600 目石英砂、7份含氢量为1.5wt%的含氢硅油和1.2份的羟基含量为8wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于室温搅拌90 min；最后抽真空60 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例6
（1） 将10份粘度为600 mPa·s羟基硅油、5份300目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于50℃搅拌30 min；然后再加入0.05份铂催化剂，继续搅拌60 min；最后抽真空300min，得到A组份。
（2）将5份的粘度为600 mPa·s乙烯基硅油、10份的粘度为600 mPa·s羟基硅油、5份300目石英砂、5份含氢量为0.18wt%的含氢硅油和0.3份的羟基含量为3wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于25-150℃搅拌30min；最后抽真空300 min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1:0.9进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
实施例7
（1） 将80份粘度为10000 mPa·s羟基硅油、40份3000 目石英砂和0.1份炭黑加入到有机硅专用捏合机中，于150℃搅拌120 min；然后再加入0.5份铂催化剂，继续搅拌120min；最后抽真空600min，得到A组份。
（2）将40份的粘度为10000 mPa·s乙烯基硅油、50份的粘度为10000 mPa·s羟基硅油、40份3000 目石英砂、20份含氢量为1.7wt%的含氢硅油和5份的羟基含量为15wt%的羟基封端聚二甲基硅烷加入到有机硅专用捏合机中，于150℃搅拌220min；最后抽真空600min，得到B组份。
（3）将A组份和B组份按质量比1: 1.1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到有机硅泡沫。
依据GB/T6363-2009测试各实施例制备的双组份有机硅泡沫材料固化后的密度，见表1。
表1
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于：有机硅泡沫材料由A、B组分组成，A组份的原料为：羟基硅油、铂催化剂、填料、颜料；B组份的原料为：乙烯基硅油、羟基硅油、含氢硅油、填料、辅助发泡剂，其中辅助发泡剂为高羟基含量的羟基封端聚二甲基硅氧烷。
2.根据权利要求1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于：有机硅泡沫材料由A、B组分组成，
所述A组份按重量百分数计各原料组成为
羟基硅油 10~80份
铂催化剂 0.05~0.5份
填料 5~40份
颜料 0.1~2份
所述B组份按重量百分数计各原料组成为
乙烯基硅油 5~40份
羟基硅油 10~50份
含氢硅油5~20份
填料 5~40份
高羟基含量的羟基封端聚二甲基硅氧烷 0.3~5份。
3.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：B组份中乙烯基硅油的粘度为600~10000 mPa·s。
4.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：A、B组份中羟基硅油的粘度为600~10000 mPa·s。
5.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：B组份中含氢硅油的含氢量为：0.18~1.7wt%。
6.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：A、B组份中含填料为石英砂、炭黑、碳酸钙中的任意一种或几种的混合物，粒径为300~3000 目。
7.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：A组份中颜料为能起着色作用的任何一种无机颜料。
8.根据权利要求 1所述的一种双组份有机硅泡沫材料，其特征在于 ：B组份中辅助发泡剂为高羟基含量的羟基封端聚二甲基硅氧烷，其羟基含量为3~15wt%。
9.一种如权利要求 1-8任一所述的双组份有机硅泡沫材料的简易辅助发泡工艺，其特征在于，包括如下步骤：
（1）按A组份的原料配比，向有机硅专用捏合机中加入羟基硅油、填料和颜料，于25~150℃搅拌30~120min，然后，加入铂催化剂，搅拌30~120min，最后抽真空60~600 min，得到A组份；
（2）按B组份的原料配比，向有机硅专用捏合机中加入乙烯基硅油、羟基硅油、含氢硅油、填料和辅助发泡剂，于25~150℃搅拌30~220min，最后抽真空60~600 min，得到B组份；
（3）将A组份和B组份按质量比1:0.9~1.1进行混合，于室温条件下固化发泡，得到所述有机硅泡沫。
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