CN107987788B - 一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，由α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷基料、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙、交联剂、偶联剂、催化剂组成。此外，还公开了上述免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法。本发明通过配方设计、以及偶联剂的合成复配使用，获得了具有长期耐水粘接性的有机硅粘接密封胶，而且耐候性、环境耐老化性优异，安全环保，从而具有显著的应用优势。

Description

一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡 胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及高分子粘接材料技术领域，尤其涉及一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶及其制备方法。
背景技术
亲水铝箔是家用空调换热片的主要原材料，对空调器的效率有着极大影响。亲水铝箔是对铝箔进行亲水处理，通过特殊工艺处理，在其表面覆膜一层亲水层，使得冷凝水在亲水铝箔上会迅速散开，不会凝结成水珠，从而有利于增大热交换面积、加快制冷制热速度，并有效避免冷凝水阻碍空气流动而产生的噪音。
目前，现有技术应用于亲水铝箔的粘接产品，主要为有机硅酮密封胶，由于无法满足长期耐水粘接的需求，需要配合使用底涂进行预处理后才进行施胶。这样，不仅操作工序复杂，而且底涂含较多挥发物质，挥发性较大，严重影响了生产环境，对生产人员的身体健康带来很大的危害。因此，针对亲水铝箔材料，急需开发一种具有长期耐水粘接性等优异性能、安全环保的有机硅胶产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，通过配方设计、以及偶联剂的合成复配使用，获得具有长期耐水粘接性的有机硅粘接密封胶。本发明的另一目的在于提供上述免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的单组份硅橡胶的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000011
所述轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝2～4∶1混合后经脱水捏合所得；
所述偶联剂由按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3～6组成，其中所述耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1～3∶1～5∶2～6∶3～10经搅拌反应制得。
进一步地，本发明所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基料在25℃温度下的粘度为40000～80000mPa·s。所述轻质碳酸钙基料中，轻质碳酸钙的平均粒径为0.1～0.6μm，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为5000mPa·s。所述重质碳酸钙的粒径为2～8μm，含水率低于0.1％。所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷，具体地，按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝6～9∶1。所述催化剂为二正丁基二月桂酸锡、二正丁基二醋酸锡中的一种或其组合。
本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现：
本发明提供的上述免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合10～20min后，在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度20～40Hz条件下继续搅拌混合20～40min；然后加入交联剂在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度15～35Hz条件下搅拌混合10～20min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度20～30Hz条件下搅拌混合15～30min，出料灌装即得硅橡胶产品。
本发明具有以下有益效果：
(1)本发明配方体系中，偶联剂经高温合成、复配使用，获得对亲水铝箔具有耐水粘接作用的偶联剂，并基于配方设计而获得了在无需底涂处理的情况下具有长期耐水粘接性的有机硅粘接密封胶。
(2)本发明硅橡胶对亲水铝箔具有良好的耐水粘接性能外，对金属和塑料等大多数材料具有良好的粘接性，并具有良好的耐候性以及环境老化性能，其表干时间为9～13min、挤出率为15.3～25.6g/min、硬度为39～47shoreA、拉伸强度为1.57～1.74MPa、断裂伸长率为363～464％。
下面将结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
本发明实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基料、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙、交联剂、偶联剂、催化剂组成。其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝2～4∶1混合后在110±5℃温度下脱水捏合所得；其中，轻质碳酸钙的平均粒径为0.1～0.6μm，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为5000mPa·s。
重质碳酸钙的粒径为2～8μm，含水率低于0.1％。
偶联剂由按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3～6组成；其中，耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1～3∶1～5∶2～6∶3～10在120±5℃温度下搅拌反应2h制得。
实施例一：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000031
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝3∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝6∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶4，其中，
耐水硅烷偶联剂为按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶1∶2∶3。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合15min后，在真空度-0.08Mpa、搅拌速度30Hz条件下继续搅拌混合30min；然后加入交联剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度20Hz条件下搅拌混合20min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度20Hz条件下搅拌混合20min，出料灌装即得硅橡胶产品。
实施例二：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000041
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝3∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝8∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3；其中，
耐水硅烷偶联剂为按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶2∶2∶4。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合10min后，在真空度-0.09Mpa、搅拌速度25Hz条件下继续搅拌混合40min；然后加入交联剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度30Hz条件下搅拌混合15min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度25Hz条件下搅拌混合20min，出料灌装即得硅橡胶产品。
实施例三：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000051
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝2.5∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝7∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶6，其中，
耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶1∶3∶3。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合20min后，在真空度-0.08Mpa、搅拌速度40Hz条件下继续搅拌混合20min；然后加入交联剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度15Hz条件下搅拌混合20min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度30Hz条件下搅拌混合15min，出料灌装即得硅橡胶产品。
实施例四：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000052
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝2.5∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝8∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3，其中，
耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶1∶2∶3。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合20min后，在真空度-0.08Mpa、搅拌速度40Hz条件下继续搅拌混合20min；然后加入交联剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度25Hz条件下搅拌混合20min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度30Hz条件下搅拌混合20min，出料灌装即得硅橡胶产品。
实施例五：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000061
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝3∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝9∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶6，其中，
耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶3∶3∶6。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合10min后，在真空度-0.1Mpa、搅拌速度30Hz条件下继续搅拌混合30min；然后加入交联剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度25Hz条件下搅拌混合15min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.08Mpa、搅拌速度20Hz条件下搅拌混合15min，出料灌装即得硅橡胶产品。
实施例六：
1、本实施例一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，按重量份数其原料组成为：
Figure BDA0001505892540000071
其中：
轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝3∶1；
交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝8∶1；
偶联剂按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3，其中，
耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝2∶1∶2∶4。
2、本实施例免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法如下：将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合15min后，在真空度-0.09Mpa、搅拌速度20Hz条件下继续搅拌混合40min；然后加入交联剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度20Hz条件下搅拌混合15min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.09Mpa、搅拌速度20Hz条件下搅拌混合20min，出料灌装即得硅橡胶产品。
本发明各实施例制得的免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，其性能测试如下：按照GB/T531测试胶体的邵氏硬度；按照GB/T13477测试表干时间；按照GB/T13477.3测试挤出性；按照GB/T 528测试断裂伸长率和拉伸强度；按照GB/T 15254测试粘接性。测试得到的性能指标如表1所示。
表1本发明各实施例制得的硅橡胶的性能指标
Figure BDA0001505892540000081
*测定的胶嘴直径为
Figure BDA0001505892540000082
**亲水铝箔材料无需底涂处理，按照GB/T 15254进行待测试胶样的制备，将施胶后且胶体在标准环境下自然、完全固化后的待测模块，置入自来水中浸泡24h、48h、72h和96h后取出，并分别按GB/T 15254进行粘接性的测定，以判定胶体模块经水浸泡后的粘接情况。
本发明一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶及其制备方法，其原料组成以及制备方法工艺参数不局限于上述列举的实施例。

Claims (4)

1.一种免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，其特征在于按重量份数其原料组成为：
α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基料 100
轻质碳酸钙基料 60～100
重质碳酸钙 50～80
交联剂 10～18
偶联剂 8～15
催化剂 0.1～1；
所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基料在25℃温度下的粘度为40000～80000mPa·s；
所述轻质碳酸钙基料为按重量比轻质碳酸钙∶α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷＝2～4∶1混合后在110±5℃温度下经脱水捏合所得，其中，轻质碳酸钙的平均粒径为0.1～0.6μm，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为5000mPa·s；
所述重质碳酸钙的粒径为2～8μm，含水率低于0.1%；
所述偶联剂由按重量比耐水硅烷偶联剂∶γ-氨丙基三乙氧基硅烷＝1∶3～6组成，其中所述耐水硅烷偶联剂由按重量比γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷∶γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷∶γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷∶γ-氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷＝1∶1∶2∶3在120±5℃温度下经搅拌反应2h制得；
所述催化剂为二正丁基二月桂酸锡、二正丁基二醋酸锡中的一种或其组合；
亲水铝箔无需底涂处理直接施加所述硅橡胶，并在标准环境下自然、完全固化后，置入自来水中浸泡最高达96h的内聚破坏面积百分率为100%。
2.根据权利要求1所述的免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，其特征在于：所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷。
3.根据权利要求2所述的免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶，其特征在于：所述交联剂为按重量比甲基三丁酮肟基硅烷∶乙烯基三丁酮肟基硅烷＝6～9∶1。
4.权利要求1-3之一所述免底涂型用于亲水铝箔耐水粘接的脱酮肟型单组份硅橡胶的制备方法，其特征在于：将所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷基料、轻质碳酸钙基料、重质碳酸钙搅拌混合10～20min后，在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度20～40Hz条件下继续搅拌混合20～40min；然后加入交联剂在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度15～35Hz条件下搅拌混合10～20min；最后加入偶联剂、催化剂在真空度-0.08～-0.1Mpa、搅拌速度20～30Hz条件下搅拌混合15～30min，出料灌装即得硅橡胶产品。
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