CN109233736A - 一种双组份硅烷胶水、其制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双组份硅烷胶水、其制备方法及应用，涉及胶黏剂技术领域。该双组份硅烷胶水的原料包括第一混合组份和第二混合组份，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷70‑90份、第一含氢硅油1‑15份、第二含氢硅油1‑15份、第三含氢硅油1‑15份和纳米碳酸钙1‑10份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷10‑20份、气相白炭黑1‑10份和有机锡硫化剂0.01‑0.03份；其中，第一含氢硅油、第二含氢硅油和第三含氢硅油中的Si‑H键含量依次降低。该双组份硅烷胶水的制备方法，简便易行，分别得到第一胶黏剂和第二胶黏剂，制备得到的双组份硅烷胶水能够作为弹性粘合剂使用，且具有固化时间短的优点。

Description

一种双组份硅烷胶水、其制备方法及应用
技术领域
本发明涉及胶黏剂技术领域，且特别涉及一种双组份硅烷胶水、其制备方法及应用。
背景技术
硅烷类胶黏剂因为其非常好的耐温性广泛应用于包装，建筑，轻工，木材，机械制造，航空航天，电子电器，交通运输等领域。胶黏剂的固化速度直接影响着胶黏剂的加工时间和工作效率。
目前的市售的硅烷类胶黏剂较短的固化时间是30分钟-1小时之间，而市面上快速固化类型的硅烷类胶黏剂的弹性损失较大，整体太硬影响到粘合剂的使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双组份硅烷胶水，旨在保持胶粘剂的弹性且缩短胶粘剂的固化时间。
本发明的另一目的在于提供一种双组份硅烷胶水的制备方法，其方法简便易行，得到两组分胶粘剂。
本发明的第三目的在于提供上述双组份硅烷胶水在作为弹性粘合剂的应用。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出了一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份，按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷70-90份、第一含氢硅油1-15份、第二含氢硅油1-15份、第三含氢硅油1-15份和纳米碳酸钙1-10份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷10-20份、气相白炭黑1-10份和有机锡硫化剂0.01-0.03份；
其中，第一含氢硅油、第二含氢硅油和第三含氢硅油中的Si-H键含量依次降低。
本发明还提出一种双组份硅烷胶水的制备方法，包括以下步骤：
将上述第一混合组份中的各组分混合得到第一胶黏剂；
将上述第二混合组份中的各组分混合得到第二胶黏剂。
上述双组份硅烷胶水的制备方法制备得到的硅烷胶水作为弹性粘合剂的应用。
本发明实施例提供一种双组份硅烷胶水的有益效果是：其通过第一混合组份和第二混合组份各自配方的优化，使形成的双组份胶粘剂在使用时固定时间在1-10min左右，且弹性大致与缓慢固化产品保持一致。其中，第一混合组份中的含氢硅油采用多段羟基硅油技术，保证体系应有的弹性；有机锡硫化机和各组分的配合能够在缩短固化时间的情况下保持体系储存的稳定性。本发明还提供了一种双组份硅烷胶水的制备方法，其方法简便易行，分别得到第一胶黏剂和第二胶黏剂，制备得到的双组份硅烷胶水能够作为弹性粘合剂使用，且具有固化时间短的优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例提供的一种双组份硅烷胶水、其制备方法及应用进行具体说明。
本发明实施例提供的一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份，按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷70-90份、第一含氢硅油1-15份、第二含氢硅油1-15份、第三含氢硅油1-15份和纳米碳酸钙1-10份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷10-20份、气相白炭黑1-10份和有机锡硫化剂0.01-0.03份；其中，第一含氢硅油、第二含氢硅油和第三含氢硅油中的Si-H键含量依次降低。
需要说明的是，本发明实施例采用两组分胶黏剂，在使用时将两组分混合固化即可。发明人发现，第一混合组份中的三种含氢硅油采用多段羟基硅油技术，能够保证体系应有的弹性。第二混合组份中的有机锡硫化剂配合其他组分能够显著降低固化时间，保持体系的储存稳定性。由此，本发明实施例提供的配方能够形成弹性好且固化时间短的胶粘剂，适合于推广应用。
具体地，有机锡硫化剂主要是指三丁基锡，二月桂酸二丁基锡的混合物，是现有产品。在本发明实施例提供的配方中羟基封端聚二甲基硅氧烷是主要成分，三段含氢硅油的加入能够进一步保证其弹性，有机锡硫化剂能够在第一混合组份和第二混合组份固化时进一步缩短固化时间。
在一些实施例中，第一含氢硅油的Si-H键含量为0.8-1.1％，第二含氢硅油的Si-H键含量为0.3-0.6％，第三含氢硅油的Si-H键含量为0.1-0.2％。发明人发现，含氢硅油分为上述三段含量，能够保证胶黏剂的弹性，若减少其中一段或两段含氢硅油，会显著降低胶黏剂的弹性，增加胶黏剂的硬度。具体地，本发明实施例中的含氢硅油的含量采用百分数，其和一般的计量单位如摩尔每克等可以进行常规的换算。
在其他实施例中，可以对第一含氢硅油、第二含氢硅油和第三含氢硅油中各自Si-H键含量的范围略做扩大。在其他实施例中，也可以增加1-2段不同Si-H键含量的含氢硅油。
为了进一步保证胶黏剂的性能，发明人对配方进行了进一步优化。优选地，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷75-85份、第一含氢硅油3-12份、第二含氢硅油3-12份、第三含氢硅油3-12份和纳米碳酸钙2-8份。第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷13-18份、气相白炭黑3-8份和有机锡硫化剂0.01-0.03份。发明人发现，配方中各组分的配比控制在上述范围内，能够进一步缩短固化时间。
本发明实施例还提供了一种双组份硅烷胶水的制备方法，包括：将第一混合组份中的各组分混合得到第一胶黏剂；将第二混合组份中的各组分混合得到第二胶黏剂。通过两步混合得到第一胶黏剂和第二胶黏剂，在使用时将二者混合固化即可。
具体地，在第一胶黏剂的制备过程中是将第一混合组份中的各组分在23-28℃的温度条件下搅拌20-30min；优选地，搅拌过程中是在真空条件下进行，且搅拌速率为1000-1500rpm。混合过程在真空状态下，且通过高速的混合得到均一的混合液，然后再分装即可。
具体地，在第二胶黏剂的制备过程中是将第二混合组份中的各组分在23-28℃的温度条件下搅拌20-30min；优选地，搅拌过程中是在真空条件下进行，且搅拌速率为1000-1500rpm。混合过程在真空状态下，且通过高速的混合得到均一的混合液，然后再分装即可。
由于通过上述制备方法得到的硅烷胶水的弹性较好，可以作为弹性粘合剂的应用，值得注意的是，采用本发明实施例中的硅烷胶水作为弹性粘合剂的固化时间很短。
具体地，硅烷胶水的应用过程包括：将第一胶黏剂和第二胶黏剂混合固化，混合固化的时间为1-10min，硅烷胶水在短时间内即可进行固化，粘结性能好。可快速粘接不同材料被贴物，如玻璃和玻璃的黏合。
需要补充的是，本发明实施例中提供的硅烷胶水在使用时将第一胶黏剂和第二胶黏剂混合固化，乙烯基封端硅油和带氢原子聚硅氧烷，在催化情况下发生加聚反应。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份。按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷70份、第一含氢硅油1份、第二含氢硅油1份、第三含氢硅油1份和纳米碳酸钙1份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷10份、气相白炭黑1份和有机锡硫化剂0.01份。其中，第一含氢硅油的Si-H键含量约为0.8％，第二含氢硅油的Si-H键含量约为0.3％，第三含氢硅油的Si-H键含量约为0.1％。
本实施例还提供一种双组份硅烷胶水的制备方法，其原料采用上述配方，包括以下步骤：将第一混合组份中的各组分在23℃的温度条件下搅拌30min得到第一胶黏剂，搅拌速率为1000rpm；将第二混合组份中的各组分在23℃的温度条件下搅拌30min得到第二胶黏剂，搅拌速率为1000rpm。
实施例2
本实施例提供一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份。按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷90份、第一含氢硅油15份、第二含氢硅油15份、第三含氢硅油15份和纳米碳酸钙10份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷20份、气相白炭黑10份和有机锡硫化剂0.03份。其中，第一含氢硅油的Si-H键含量约为1.1％，第二含氢硅油的Si-H键含量约为0.6％，第三含氢硅油的Si-H键含量约为0.2％。
本实施例还提供一种双组份硅烷胶水的制备方法，其原料采用上述配方，包括以下步骤：将第一混合组份中的各组分在28℃的温度条件下搅拌20min得到第一胶黏剂，搅拌速率为1500rpm；将第二混合组份中的各组分在28℃的温度条件下搅拌20min得到第二胶黏剂，搅拌速率为1500rpm。
实施例3
本实施例提供一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份。按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷75份、第一含氢硅油3份、第二含氢硅油3份、第三含氢硅油3份和纳米碳酸钙2份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷13份、气相白炭黑3份和有机锡硫化剂0.01份。其中，第一含氢硅油的Si-H键含量约为0.9％，第二含氢硅油的Si-H键含量约为0.5％，第三含氢硅油的Si-H键含量约为0.1％。
本实施例还提供一种双组份硅烷胶水的制备方法，其原料采用上述配方，包括以下步骤：将第一混合组份中的各组分在25℃的温度条件下搅拌20min得到第一胶黏剂，搅拌速率为1500rpm；将第二混合组份中的各组分在25℃的温度条件下搅拌20min得到第二胶黏剂，搅拌速率为1500rpm。
实施例4
本实施例提供一种双组份硅烷胶水，其原料包括第一混合组份和第二混合组份。按重量份数计，第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷85份、第一含氢硅油12份、第二含氢硅油12份、第三含氢硅油12份和纳米碳酸钙8份；第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷18份、气相白炭黑8份和有机锡硫化剂0.03份。其中，第一含氢硅油的Si-H键含量约为0.9％，第二含氢硅油的Si-H键含量约为0.5％，第三含氢硅油的Si-H键含量约为0.1％。
本实施例还提供一种双组份硅烷胶水的制备方法，其原料采用上述配方，具体步骤请参照实施例3。
对比例1
市购慢速胶黏剂。
对比例2
市购快速胶黏剂。
对比例3
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第二含氢硅油和第三含氢硅油。
对比例4
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第一含氢硅油和第三含氢硅油。
对比例5
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第一含氢硅油和第二含氢硅油。
对比例6
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第一含氢硅油。
对比例7
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第二含氢硅油。
对比例8
本对比例提供一种双组份硅烷胶水，其原料和制备方法与实施例4大致相同，不同之处仅在于第一混合组份的原料中不包括第三含氢硅油。
试验例1
测定将实施例1-4和对比例1-8中的胶黏剂的初步固化时间、硬度和压缩率，测试方法根据国标GB/T 7124-2008，结果见表1。
表1胶黏剂性能测试结果
由表1可知，采用本发明实施例中提供的配方和制备方法制备得到的胶粘剂的固化时间较短，且压缩率可以和慢速胶粘剂的压缩率大致相当，具有很好的市场应用前景。
此外，本发明配方中采用的三段含氢硅油对于固化时间和弹性的保证都具有明显的影响。
综上所述，本发明提供的一种双组份硅烷胶水，其通过第一混合组份和第二混合组份各自配方的优化，使形成的双组份胶粘剂在使用时固定时间在1-10min左右，且弹性大致与缓慢固化产品保持一致。其中，第一混合组份中的含氢硅油采用多段羟基硅油技术，保证体系应有的弹性；有机锡硫化机和各组分的配合能够在缩短固化时间的情况下保持体系储存的稳定性。
本发明提供的一种双组份硅烷胶水的制备方法，其方法简便易行，分别得到第一胶黏剂和第二胶黏剂，制备得到的双组份硅烷胶水能够作为弹性粘合剂使用，且具有固化时间短的优点。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种双组份硅烷胶水，其特征在于，其原料包括第一混合组份和第二混合组份，按重量份数计，所述第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷70-90份、第一含氢硅油1-15份、第二含氢硅油1-15份、第三含氢硅油1-15份和纳米碳酸钙1-10份；所述第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷10-20份、气相白炭黑1-10份和有机锡硫化剂0.01-0.03份；
其中，所述第一含氢硅油、所述第二含氢硅油和所述第三含氢硅油中的Si-H键含量依次降低。
2.根据权利要求1所述的双组份硅烷胶水，其特征在于，所述第一含氢硅油的Si-H键含量为0.8-1.1％，所述第二含氢硅油的Si-H键含量为0.3-0.6％，所述第三含氢硅油的Si-H键含量为0.1-0.2％。
3.根据权利要求2所述的双组份硅烷胶水，其特征在于，所述第一混合组份的原料包括羟基封端聚二甲基硅氧烷75-85份、第一含氢硅油3-12份、第二含氢硅油3-12份、第三含氢硅油3-12份和纳米碳酸钙2-8份。
4.根据权利要求1所述的双组份硅烷胶水，其特征在于，所述第二混合组份的原料包括乙烯基硅氧烷13-18份、气相白炭黑3-8份和有机锡硫化剂0.01-0.03份。
5.一种双组份硅烷胶水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将权利要求1-4中任意一项所述的第一混合组份中的各组分混合得到第一胶黏剂；
将权利要求1-4中任意一项所述的第二混合组份中的各组分混合得到第二胶黏剂。
6.根据权利要求5所述的双组份硅烷胶水的制备方法，其特征在于，在所述第一胶黏剂的制备过程中是将所述第一混合组份中的各组分在23-28℃的温度条件下搅拌20-30min；
优选地，搅拌过程中是在真空条件下进行，且搅拌速率为1000-1500rpm。
7.根据权利要求5所述的双组份硅烷胶水的制备方法，其特征在于，在所述第二胶黏剂的制备过程中是将所述第二混合组份中的各组分在23-28℃的温度条件下搅拌20-30min；
优选地，搅拌过程中是在真空条件下进行，且搅拌速率为1000-1500rpm。
8.权利要求5-7任意一项所述的双组份硅烷胶水的制备方法制备得到的硅烷胶水作为弹性粘合剂的应用。
9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述硅烷胶水的应用过程包括：将所述第一胶黏剂和所述第二胶黏剂混合固化。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述混合固化的时间为1-10min。
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