CN108728036A - 一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶及其制备方法，该密封胶是由100质量份的α,ω‑二羟基液体聚硅氧烷、3～5质量份的交联剂、6～20质量份的高补强填料、1～2质量份的高温降解抑制剂、1～2质量份的高温抗氧剂、0.5～1.5质量份的增粘剂和0.01～0.1质量份的催化剂组成的。本发明的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶具有优异的耐高温抗降解和存储稳定性，对金属基材具有良好的粘接性能。

Description

一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶及其制备方法

技术领域

本发明是一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶及其制备方法，属于高分子材料及其生产技术领域。

背景技术

单组分缩合型室温硫化有机硅密封胶是最常见和用量最大的一种室温硫化有机硅密封胶，它使用方便，因此，在建筑、汽车、电子电器、机械、化工、轻工等领域获得广泛应用。单组分缩合型室温硫化有机硅密封胶，按交联剂不同可分为脱酮肟型、脱醇型、脱丙酮型和脱酰胺型等。当前在我国工程中实际应用的单组分室温硫化有机硅密封胶是脱酮肟型、脱酸型和脱醇型，其中，脱酸型单组分室温硫化硅酮密封胶对基材粘接性、耐高温性能和存储稳定性最好，但也存在对金属腐蚀性、高温降解方面的缺点。在一些耐高温要求苛刻和对乙酸腐蚀性不敏感的使用场合(如部分汽车和飞机的发动机部位)，单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶通过进一步抑制其高温降解，更能发挥其耐高温优势而得到应用。

单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶具有优异的粘接性能和存储稳定性，因此，被大量的使用在建筑和装饰领域，其相关的研究也集中于对建筑和装饰领域的应用研究，如朱利明、俞虹、舒莺研究了白油对脱酸型有机硅密封胶性能的影响(有机硅材料，2011,25(5)：327-329)，徐晓明、吴军艳、舒莺等研究了脱酸型有机硅密封胶浸水粘接性的研究(浙江化工，2013,44(11)：32-34)。相关的专利也基本针对建筑和装饰领域的应用，专利CN105400205A、CN107541180A、 CN105295828A、CN102504754A等。由于单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶本身具有良好的耐高温性能，因此，以建筑和装饰领域的应用为方向的现有的文献和专利并不关注如何进一步提高单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶的耐高温性能。

发明内容

本发明提供了一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶及其制备方法，它是采用α,ω-二羟基液体聚硅氧烷为基胶、以酰氧基硅烷交联剂为交联剂、以改性白炭黑为补强填料、以四官能度硅烷为高温降解抑制剂、以石墨烯或氧化石墨烯为高温抗氧剂、以酰氧基硅烷、环氧基烷氧基硅烷或甲基丙烯酰氧基硅烷为增粘剂、以机锡化合物为催化剂组成的。本发明的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶具有优异的耐高温抗降解和存储稳定性，对金属基材具有良好的粘接性能。

本发明所述的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶，其特征在于：

该密封胶的化学组成及质量份数为：

所述的α,ω-二羟基液体聚硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷或α, ω-二羟基聚甲基苯基硅氧烷，其粘度为5000～80000mPa·s；

所述的交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷或乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或两种混合物；

所述的补强填料为改性气相法白炭黑；

所述的高温降解抑制剂为四官能度硅烷；

所述的高温抗氧剂为石墨烯或氧化石墨烯；

所述的增粘剂为二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡或二丁基二辛酸锡。

作为高温降解抑制剂的四官能度硅烷优选为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或四丁酮肟基硅烷。

本发明所述的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶的制备方法的步骤如下：

按配比将各化学组分称量好，先将α,ω-二羟基液体聚硅氧烷和交联剂放入真空捏合机中，加热至60℃～70℃并同时抽真空至0.06～0.09MPa，匀速搅拌1.5h～2h后，再加入高补强填料、高温降解抑制剂、高温抗氧剂和催化剂，保持上述的加热温度和真空度，匀速搅拌1h～2h后冷却至室温，加入增粘剂，再匀速搅拌1h～2h后出料，密封储存。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、以四官能度硅烷为高温降解抑制剂，在高温下四官能度硅烷形成的密集交联点可以有效抑制硅橡胶高分子链的解扣式降解。高温抗氧剂延缓了硅橡胶高分子链的侧基进一步氧化。高温降解抑制剂和高温抗氧剂二者的协同作用使单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶具有优异的耐高温抗降解性能。

2、本发明中所选的原料不含单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶所常用的耐高温性能差的组分，如丙基三乙酰氧基硅烷、改性丙基乙酰氧基硅烷、甲基硅油、白油等；也不含有能较强促进单组分脱酸型室温硫化硅酮密封胶高温降解的组分，如二丁基二醋酸锡、醋酸锡、辛酸亚锡等；因此，通过原料的优选也确保了本发明的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶具有优良的耐高温抗降解性能。

具体实施方式

以下将结合实施例对本发明技术方案作进一步地详述：

本发明技术方案中采用α,ω-二羟基液体聚硅氧烷、交联剂、补强填料、高温降解抑制剂、高温抗氧剂、增粘剂和催化剂制备单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶的方法步骤如下：

按配比将各组分称量好，先将100质量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、5质量份的甲基三乙酰氧基硅烷和2质量份的正硅酸乙酯放入真空捏合机中，加热至60℃～70℃并同时抽真空至0.06～0.09MPa，匀速搅拌1.5h～2h后，再加入12质量份的R974、1质量份的石墨烯和0.1质量份的二丁基二月桂酸锡，保持上述的加热温度和真空度，匀速搅拌1h～2h后冷却至室温，加入0.8质量份的二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷，再匀速搅拌1h～2h后出料，密封储存。

密封胶的硬度按GB/T 531—1999测试，拉伸强度和拉断伸长率按GB/T 528 —1998测试。

本发明的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶具有优异的具有优异的耐高温抗降解性能，表现在：经300℃×24h老化后，密封胶仍保持了良好的硬度、拉伸强度和拉断伸长率；而不含高温降解抑制剂的8对比样1的硬度和拉伸强度大幅下降，密封胶出现了较严重的降解现象；而不含高温抗氧剂的8对比样 2的硬度大幅上升、拉伸强度和拉断伸长率大幅下降，密封胶出现了较严重的高温热氧老化现象。

Claims (3)

1.一种单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶，其特征在于：

该密封胶的化学组成及质量份数为：

所述的α,ω-二羟基液体聚硅氧烷为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷或α,ω-二羟基聚甲基苯基硅氧烷，其粘度为5000～80000mPa·s；

所述的交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷或乙烯基三乙酰氧基硅烷中的一种或两种混合物；

所述的补强填料为改性气相法白炭黑；

所述的高温降解抑制剂为四官能度硅烷；

所述的高温抗氧剂为石墨烯或氧化石墨烯；

所述的增粘剂为二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；

所述的催化剂为二丁基二月桂酸锡或二丁基二辛酸锡。

2.根据权利要求1所述的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶，其特征在于：作为高温降解抑制剂的四官能度硅烷为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯或四丁酮肟基硅烷。

3.制备上述权利要求1所述的单组分石墨烯耐高温脱酸型硅酮密封胶的方法，其特征在于：该方法步骤如下：

按配比将各化学组分称量好，先将α,ω-二羟基液体聚硅氧烷和交联剂放入真空捏合机中，加热至60℃～70℃并同时抽真空至0.06～0.09MPa，匀速搅拌1.5h～2h后，再加入高补强填料、高温降解抑制剂、高温抗氧剂和催化剂，保持上述的加热温度和真空度，匀速搅拌1h～2h后冷却至室温，加入增粘剂，再匀速搅拌1h～2h后出料，密封储存。