发明内容
基于此,本发明提供一种可以延长密封胶保质期的硅烷改性聚醚密封胶的制备方法。
具体技术方案为:
一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将填料、触变剂和3A分子筛分别进行烘干操作,所述烘干的温度为50~60℃,所述烘干的时间为40~60h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述填料、触变剂和3A分子筛混合,再依次加入硅烷改性聚醚树脂、增塑剂、紫外线吸收剂、光稳定剂和抗氧剂,在温度为50~60℃下混合均匀,再真空脱水0.3~0.8h,真空度为-0.08~-0.2MPa;
步骤3)、解除真空,加入中性氧化铝,得混合体系,将所述混合体系升温至70~75℃,继续真空搅拌1~2h,真空度为-0.08~-0.2MPa,至所述混合体系的含水量降至0.4~1%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合体系降温至50℃以下,加入催化剂、除水剂和附着力促进剂,混合均匀,真空脱泡即得
在其中一个实施例中,步骤3)中,所述中性氧化铝的加入量占各原料总质量的3%~6%。
在其中一个实施例中,步骤3)中,将所述混合体系升温至70±1℃,继续真空搅拌1.5±0.1h,真空度为-0.1±0.01MPa。
在其中一个实施例中,步骤1)中,所述烘干的温度为50±1℃,所述烘干的时间为48±1h。
在其中一个实施例中,步骤2)中,在温度为50±1℃下混合均匀,再真空脱水0.5±0.1h,真空度为-0.1±0.01MPa。
在其中一个实施例中,所述触变剂选自聚酰胺蜡、氢化蓖麻油、有机膨润土和气相二氧化硅中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述填料选自纳米碳酸钙、重质碳酸钙、氢氧化铝、氧化锌、高岭土、滑石粉和玻璃微球中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述硅烷改性聚醚树脂的数均分子量为20000~35000,具有式(I)结构:
其中,R1选自甲基或乙基;R2选自甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
在其中一个实施例中,所述硅烷改性聚醚树脂选自三甲氧基硅烷改性聚醚。
在其中一个实施例中,所述增塑剂选自邻苯二甲酸酯类、烷基磺酸酯类及聚醚多元醇中的一种或多种。
在其中一个实施例中,所述紫外线吸收剂选自Tinuvin 213、Tinuvin 234、Tinuvin326、Tinuvin328、Tinuvin329和Tinuvin571中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述光稳定剂选自Tinuvin123、Tinuvin622、Tinuvin765、Tinuvin770、Tinuvin791、Tinuvin 292、Tinuvin 5050、Tinuvin 5055、Tinuvin 5151和Tinuvin 5060中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述抗氧剂选自Irganox 1010、Irganox 1076和Irganox245中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述附着力促进剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-脲基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二正辛基锡、二乙酸二丁基锡、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡和辛酸亚锡中的一种或几种。
在其中一个实施例中,所述除水剂选自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和乙烯基二甲氧基硅烷中的一种或几种。
本发明还提供一种硅烷改性聚醚密封胶,其由上述制备方法制得。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
上述硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,采用粉料预烘、半加热真空除水和化学除水结合的方法,控制密封胶生产体系中水分的含量,通过在粉料预烘中加入3A分子筛,在半加热真空除水时,加入中性氧化铝,使反应体系的含水量达到1%以下,制得的聚醚密封胶在保持较高力学性能的基础上,稳定性高,具有高达18个月的保质期,克服了密封胶在存储过程中,容易湿气固化,无法长时间保存的技术难题。同时,将粉料进行预烘,将其温度控制为50~60℃,能够减少生产过程中的升降温时间,缩短生成周期的总加热和总冷却时间,缩短生产周期,降低生产能耗,提高生产效率。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
以下结合具体实施例对本发明的硅烷改性聚醚密封胶的制备方法作进一步详细的说明。
所述紫外线吸收剂Tinuvin 213、Tinuvin 234、Tinuvin326、Tinuvin328、Tinuvin329和Tinuvin571购自巴斯夫。
所述光稳定剂Tinuvin123、Tinuvin622、Tinuvin765、Tinuvin770、Tinuvin791、Tinuvin 292、Tinuvin 5050、Tinuvin 5055、Tinuvin 5151和Tinuvin 5060购自巴斯夫。
所述抗氧剂Irganox 1010、Irganox 1076和Irganox 245购自巴斯夫。
实施例1
本实施例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将二氧化钛、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡和3A分子筛分别进行烘干操作,工艺条件包括:烘干温度50℃,烘干时间48h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述15份二氧化钛、210份纳米碳酸钙、3份聚酰胺蜡和10份3A分子筛混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 326,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 245,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度50℃,真空脱水0.5h,真空度为-0.1MPa;
步骤3)、解除真空,加入20份中性氧化铝(占各原料总质量的4.6%),得混合体系,将所述混合体系升温至70℃,继续真空搅拌1.5h,真空度为-0.1MPa,至所述混合体系的含水量降至0.5%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合体系降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
实施例2
本实施例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将二氧化钛、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡和3A分子筛分别进行烘干操作,工艺条件包括:烘干温度55℃,烘干时间40h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述15份炭黑、210份纳米碳酸钙、3份气相二氧化硅和10份3A分子筛混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 329,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 1010,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度55℃,真空脱水0.6h,真空度为-0.09MPa;
步骤3)、解除真空,加入25份中性氧化铝(占各原料总质量的5.8%),得混合体系,将所述混合体系升温至70℃,继续真空搅拌1.5h,真空度为-0.09MPa,至所述混合体系的含水量降至0.7%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合体系降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷和N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
实施例3
本实施例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将二氧化钛、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡和3A分子筛分别进行烘干操作,工艺条件包括:烘干温度60℃,烘干时间48h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述15份二氧化钛、210份纳米碳酸钙、3份聚酰胺蜡和10份3A分子筛混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 326,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 245,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度60℃,真空脱水0.3h,真空度为-0.1MPa;
步骤3)、解除真空,加入15份中性氧化铝(占各原料总质量的3.4%),得混合体系,将所述混合体系升温至70℃,继续真空搅拌1.2h,真空度为-0.1MPa,至所述混合体系的含水量降至0.4%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合体系降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
实施例4
本实施例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将二氧化钛、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡和3A分子筛分别进行烘干操作,工艺条件包括:烘干温度50℃,烘干时间48h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述15份二氧化钛、210份纳米碳酸钙、3份聚酰胺蜡和10份3A分子筛混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 326,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 245,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度50℃,真空脱水0.5h,真空度为-0.1MPa;
步骤3)、解除真空,加入10份中性氧化铝(占各原料总质量的2.3%),得混合体系,将所述混合体系升温至70℃,继续真空搅拌1.5h,真空度为-0.1MPa,至所述混合体系的含水量降至1%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合物降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
对比例1
本对比例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将15份二氧化钛、210份纳米碳酸钙和3份聚酰胺蜡混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 326,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 245,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度110℃,真空脱水2h,真空度为-0.1MPa,得混合体系,该混合体系的含水量为3%;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述混合体系降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
对比例2
本对比例提供一种硅烷改性聚醚密封胶的制备方法,包括以下步骤:
步骤1)、将二氧化钛、纳米碳酸钙、聚酰胺蜡和3A分子筛分别进行烘干操作,工艺条件包括:烘干温度50℃,烘干时间48h;
步骤2)、将步骤1)处理后的所述15份二氧化钛、210份纳米碳酸钙、3份聚酰胺蜡和10份3A分子筛混合,再依次加入100份三甲氧基硅烷改性聚醚、80份邻苯二甲酸二异壬酯、1份紫外线吸收剂为Tinuvin 326,1份光稳定剂为Tinuvin 770,1份抗氧剂为Irganox 245,混合均匀,真空脱水,工艺条件包括:混合温度50℃,真空脱水0.5h,真空度为-0.1MPa;
步骤3)、解除真空,加入20份3A分子筛得混合体系,将所述混合体系升温至70℃,继续真空搅拌1.5h,真空度为-0.1MPa,至所述混合体系的含水量降至1.9%;
步骤4)、将步骤3)处理后的所述混合物降温至50℃以下,加入2份二月桂酸二丁基锡、3份乙烯基三甲氧基硅烷和3份γ-氨丙基三甲氧基硅烷,混合均匀,真空脱泡,灌装,制得成品密封胶。
性能测试
在密封胶存储的第0个月、6个月、12个月和18个月时,分别对实施例1-4、对比例1-2的密封胶进行性能测试,测试项目和测试方法为:
表干时间,测量方法包括:在(25±5)℃、(55±5)%RH条件下,在干净的聚四氟乙烯板上涂上适量的密封胶,厚度约2mm,每隔1min用手指轻触胶面,至不粘手的时间即为表干时间;
固化速度,测量方法包括:用一个长约300mm,深度为0-10mm渐深的聚四氟乙烯斜槽。向斜槽中挤出适量的密封胶,用刮刀刮平,勿使胶层内有气泡,在(25±2)℃、(55±5)%RH条件下放置24h后从最薄处揭起胶膜,直至未固化的粘连处,测该处槽的深度,以mm/24h表示。
硬度按照GB/T531.1-2008中记载的方法进行测量;
拉伸强度及断裂伸长率按照GB/T 528-2009中记载的方法进行测量。
测试结果如表1-4所示。
表1 0个月时各密封胶的性能参数
表2 6个月时各密封胶的性能参数
表3 12个月时各密封胶的性能参数
表4 18个月时各密封胶的性能参数
由表1-4可知,实施例1-4的密封胶在保持较高力学性能的基础上,基本能够稳定存储12个月,进一步地,实施例1-3的密封胶能够稳定存储18个月,解决了密封胶难以长期存储的技术难题。而且,相对于对比例3的高温真空脱水,实施例1-4的总工艺时间缩短近一半。
相对于实施例1,实施例4,中性氧化铝加入的量较少,体系中水分含量较多,12个月后,密封胶的硬度和拉伸强度变小。说明实施例4密封胶长的保质期相对较短。
对比例1未对原料进行烘干,也未加入3A分子筛、中性氧化铝,只在反应后期加入除水剂,并在高温条件下真空脱水,与实施例1相比,得到的密封胶存储6个月过后,硬度和拉伸强度等性能显著下降,保质期较短。
对比例2在步骤3)中,将中性氧化铝替换为3A分子筛,得到的密封胶存储6个月过后,硬度和拉伸强度等性能显著下降,保质期较短。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。