CN107746700A - 一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法 - Google Patents

一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法，属于密封、阻燃、防火功能高分子材料技术领域。所述硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料150‑200份、预混基胶100份、功能助剂5‑20份；所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和空心玻化微珠混合而成；所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶和硅烷交联剂混合而成；所述功能助剂由钛络合物、催化剂和硅烷偶联剂混合而成。本发明所述制备方法工艺灵活、易于操控、适应性好、生产效率高，制备过程相对简单易行；本发明所述硅酮密封胶的室温固化胶质体结合强度好、密封性优良；高温灼烧瓷质体强硬致密、质轻稳定、结合完整无龟裂粉化问题。

Description

一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法，属于密封、阻燃、防火功能高分子材料技术领域。
背景技术
防火封装用可瓷化绝热的硅酮密封胶，是一种新型的广泛应用于门窗等各类建筑构件的粘接、密封、阻燃及防火等技术要求的新型功能高分子材料，特别是阻燃和阻火作用，在火灾发生现场时，具有良好的延迟或阻断高温烟火的蔓延扩散的效能，是一种有效提升火灾现场人员生存机会的必需安防技术措施。
在现有的通过瓷化阻燃作用实现门窗防火技术要求的硅酮密封胶的技术方法中，无论是通常的利用硅酮类材料的高燃点、高氧指数与阻燃剂等相结合实现室温固化密封胶的阻燃防火，还是通过硅酮材料、阻燃填料与玻璃化填料的高温瓷化作用结合，实现阻燃防火作用的实际应用等，都普遍存在有密封胶层高温时易淌滴、粉化或龟裂、高温瓷结体的机械性能低、结合整体性破坏等问题，直接导致了门窗防火封装材料对高温烟火的阻断、隔离的实际效能的损失甚至失效，不但无法通过国家相关标准的严格测试，在实际应用中也无法满足应用现场现实需要。
为此，通过合理的技术措施，充分利用硅酮材料及其匹配助剂等的热瓷化和绝热作用，来实现高温瓷结体与密封对象的完整一体瓷结化结合，从而使所封装的门窗在整体上对火灾现场的高温烟火具有足够长的延迟、隔离或阻断时效，进而保全火险现场被困人员的生命，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶及其制备方法，以解决上述技术问题，满足新型封装门窗对密封、绝热、阻燃、防火的技术要求。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，其特征在于：按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料150-200份、预混基胶100份、功能助剂5-20份；所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和空心玻化微珠混合而成；所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶和硅烷交联剂混合而成；所述功能助剂由钛络合物、催化剂和硅烷偶联剂混合而成。
优选的：所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料、空心玻化微珠按照1:1.2:10:8的比例混合制备而成。
优选的：所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂按照3:2.7:1:0.6的比例混合制备而成。
优选的：所述功能助剂由钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成。
所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1、功能填料的预处理：
按照化学计量值，将白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和玻化空心微珠按照1:1.2:10:8的比例混合，于150℃温度条件下干燥2小时，控制其水分含量低于0.3％；
2、预混基胶的制备：
按照化学计量值，将基础胶料羟基封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂，按照3:2.7:1:0.6的比例依次投入真空混合釜中，预混合待物料基本均匀；再真空混合5-15分钟，真空度为700mmHg，成为预混基胶；
3、胶料混合：
将步骤1中处理好的功能填料总量的一半投入真空混合釜中，先缓后快进行搅拌，在功能填料无飞扬情形下全部融合于预混基胶中；再继续加入另一半的功能填料，缓慢搅拌；待功能填料粉末完全融合，提高转速，控制物料温度低于55℃的状态下，将预混基胶与功能填料的混合半成品胶高速分散至均匀状态，并维持搅拌30分钟；
4、功能助剂加入：
将钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成的功能助剂加入到步骤3制得的半成品胶料中，真空下缓慢分散均匀，抽真空30分钟，真空度为700mmHg；
5、出料包装，即为所述的成品胶。
有益效果：与现有技术相比，本发明所述制备方法工艺灵活、易于操控、适应性好、生产效率高，制备过程相对简单易行；采用本发明所述制备方法生产的可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶的室温固化胶质体结合强度好、密封性优良；高温灼烧瓷质体强硬致密、质轻稳定、结合完整无龟裂粉化问题，可应用于建筑门窗密封的阻火防火、公共场所设施的连接阻燃阻火、幕墙类填缝连接的密封阻燃防火，以及电子、电器元件固定及阻燃密封防火等多种阻燃密封防火用途。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明，但本发明的实施方式不限于此。
本发明所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料150-200份、预混基胶100份、功能助剂5-20份；所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料、空心玻化微珠按照1:1.2:10:8的比例混合制备而成；所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂按照3:2.7:1:0.6的比例混合制备而成；所述功能助剂由钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成。
本发明所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：
1、功能填料的预处理：按照化学计量值，将白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和玻化空心微珠按照1:1.2:10:8的比例混合，于150℃温度条件下干燥2小时，控制其水分含量低于0.3％；
2、预混基胶的制备：按照化学计量值，将基础胶料羟基封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂，按照3:2.7:1:0.6的比例依次投入真空混合釜中，预混合待物料基本均匀；再真空混合5-15分钟，真空度为700mmHg，成为预混基胶；
3、胶料混合：将步骤1中处理好的功能填料总量的一半投入真空混合釜中，先缓后快进行搅拌，在功能填料无飞扬情形下全部融合于预混基胶中；再继续加入另一半的功能填料，缓慢搅拌；待功能填料粉末完全融合，提高转速，控制物料温度低于55℃的状态下，将预混基胶与功能填料的混合半成品胶高速分散至均匀状态，并维持搅拌30分钟；
4、功能助剂加入：将钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成的功能助剂加入到步骤3制得的半成品胶料中，真空下缓慢分散均匀，抽真空30分钟，真空度为700mmHg；
5、出料包装，即为所述的成品胶。
实施例1：
本实施例所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料160份、预混基胶100份、功能助剂8份。
实施例2：
本实施例所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料150份、预混基胶100份、功能助剂12份。
实施例3：
本实施例所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料180份、预混基胶100份、功能助剂15份。
实施例4：
本实施例所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料160份、预混基胶100份、功能助剂18份。
实施例5：
本实施例所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料170份、预混基胶100份、功能助剂20份。
按照实施例1-实施例5所制得的可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶的技术性能如下表所示：
经由上表及实际试验检测，采用本发明所述制备方法生产的可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶具备以下优异的技术性能：
1、固化性能：
常温固化后具有优良的密封粘接强度，在-50～180℃，具有良好的延伸率(对震动、冲击也能保持其原有的弹性)，并具有耐候性、耐寒性。
2、阻燃性能：
本产品在600℃～650℃高温火焰灼烧下，30分钟硬化为陶状物；在700℃～850℃连续高温火焰灼烧下，20分钟硬化成硬质瓷体；阻燃等级达到94V-1级(美标ANSI/UL-94-1985)；
3、阻火绝热性能：
使用本发明所述硅酮密封胶封装的窗户，在600℃～650℃，受火胶面陶瓷化过程无滴落脱落；背火面温度约280℃，仍表现粘接性，同时该状态持续6小时，未发生烟火穿透受火胶层现象。温度继续提至700℃～850℃，受火胶面瓷化，无脱落；背火面500℃，初步陶瓷化，不脱落；延续30分钟，火焰与烟雾依然不能穿透受火面硅胶；1小时后，铝材被烧穿，密封胶层硬化为瓷质体。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均可被视为是等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，其特征在于：按照以下质量份数计的物料组成制备而成：功能填料150-200份、预混基胶100份、功能助剂5-20份；所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和空心玻化微珠混合而成；所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶和硅烷交联剂混合而成；所述功能助剂由钛络合物、催化剂和硅烷偶联剂混合而成。
2.根据权利要求1所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，其特征在于：所述功能填料由白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料、空心玻化微珠按照1:1.2:10:8的比例混合制备而成。
3.根据权利要求1所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，其特征在于：所述预混基胶由聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂按照3:2.7:1:0.6的比例混合制备而成。
4.根据权利要求1所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶，其特征在于：所述功能助剂由钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成。
5.如权利要求1所述可瓷化绝热的室温固化硅酮密封胶的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)功能填料的预处理：
按照化学计量值，将白炭黑、阻燃剂、陶瓷化填料和玻化空心微珠按照1:1.2:10:8的比例混合，于150℃温度条件下干燥2小时，控制其水分含量低于0.3％；
(2)预混基胶的制备：
按照化学计量值，将基础胶料羟基封端的聚二甲基硅氧烷、硅烷封端的聚醚、108硅橡胶、硅烷交联剂，按照3:2.7:1:0.6的比例依次投入真空混合釜中，预混合待物料基本均匀；再真空混合5-15分钟，真空度为700mmHg，成为预混基胶；
(3)胶料混合：
将步骤(1)中处理好的功能填料总量的一半投入真空混合釜中，先缓后快进行搅拌，在功能填料无飞扬情形下全部融合于预混基胶中；再继续加入另一半的功能填料，缓慢搅拌；待功能填料粉末完全融合，提高转速，控制物料温度低于55℃的状态下，将预混基胶与功能填料的混合半成品胶高速分散至均匀状态，并维持搅拌30分钟；
(4)功能助剂加入：
将钛络合物、催化剂、硅烷偶联剂按照1:20:40的比例混合制备而成的功能助剂加入到步骤(3)制得的半成品胶料中，真空下缓慢分散均匀，抽真空30分钟，真空度为700mmHg；
(5)出料包装，即为所述的成品胶。
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