CN110305621A - 一种脱醇型室温固化有机硅密封胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:聚二甲基硅氧烷100重量份;硅油增塑剂1重量份~30重量份;填料10重量份~500重量份;交联剂1重量份~15重量份;催化剂0.5重量份~10重量份;偶联剂0.5重量份~15重量份;固化促进剂0.5重量份~15重量份;所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。与现有技术相比,本发明采用特定含量组分,实现较好的相互作用,提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
Description
技术领域
本发明涉及脱醇型有机硅密封胶技术领域,更具体地说,是涉及一种脱醇型室温固化有机硅密封胶及其制备方法。
背景技术
脱醇型室温固化有机硅密封胶是以封端聚二甲基硅氧烷为基胶,三官能团硅烷化合物为交联剂,各种有机金属化合物为催化剂并将其混合后密闭保存的一种于室温下反应的混合物;在绝对干燥的密闭条件下不发生交联反应并保持一定的流体性能,但暴露于空气时借助空气中的水分发生缩合反应脱出小分子醇并交联形成弹性体。近些年来,脱醇型室温固化有机硅密封胶在汽车制造业、航空航天领域和电子电器等领域得到了广泛的应用和发展。
但是,现有技术中公开的脱醇型室温固化有机硅密封胶还存在一些技术问题,对于如何进一步提高其性能本领域技术人员还在进行更多研究。如公开号为CN105419336A的中国专利公开了通过选用苯基交联剂制备了一种室温可固化的具有高延伸率的脱醇型硅橡胶;但其粘结强度并不高。再如公开号为CN105950099A的中国专利公开了通过将纳米碳酸钙由钛酸酯偶联剂改性并负载钛酸酯催化剂,制备出具有良好的相容性和粘结强度的脱醇型室温硫化硅橡胶;但该有机硅橡胶的深层固化速度很慢。而公开号为CN106634803A的中国专利公开了以α-胺甲基类三乙氧基硅烷作为交联剂制备出固化速度快的室温硫化硅橡胶,但是其拉伸强度太低。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种脱醇型室温固化有机硅密封胶及其制备方法,本发明提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
本发明提供了一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:
聚二甲基硅氧烷100重量份;
硅油增塑剂1重量份~30重量份;
填料10重量份~500重量份;
交联剂1重量份~15重量份;
催化剂0.5重量份~10重量份;
偶联剂0.5重量份~15重量份;
固化促进剂0.5重量份~15重量份;
所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。
优选的,所述聚二甲基硅氧烷包括式(I)所示通式的化合物和/或式(II)所示通式的化合物:
HO(SiMe2O)nH 式(I);
(RO)3SiO-(SiMe2O)n-Si(OR)3 式(II);
其中,n为25℃下使聚二甲基硅氧烷的运动粘度为10~200000mPa·s的正整数;R为一价烃基或烷氧基烃基。
优选的,所述聚二甲基硅氧烷由不同运动粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷组成;
所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的25℃下运动粘度为5000~150000mPa·s。
优选的,所述硅油增塑剂具有式(III)所示结构:
Me3SiO-(SiMe2O)b-SiMe3 式(III);
其中,b为25℃下使硅油增塑剂的运动粘度为5~1000mPa·s的正整数。
优选的,所述填料选自沉淀白炭黑、气相白炭黑、纳米活性碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或多种。
优选的,所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或多种。
优选的,所述催化剂选自钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯的钛络合物中的一种或多种。
优选的,所述偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧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-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷/N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
优选的,所述固化促进剂具有式(IV)所示结构:
(R1 mO)3Si-R2 n-Si(OR1 m)3 式(IV);
其中,R1和R2独立的选自烷基,m=1~12,n=1~12。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料混合后脱水,得到混合基料;
b)将步骤a)得到混合基料与交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂混合均匀,得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
本发明提供了一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:聚二甲基硅氧烷100重量份;硅油增塑剂1重量份~30重量份;填料10重量份~500重量份;交联剂1重量份~15重量份;催化剂0.5重量份~10重量份;偶联剂0.5重量份~15重量份;固化促进剂0.5重量份~15重量份;所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。与现有技术相比,本发明采用特定含量组分,实现较好的相互作用,提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
此外,本发明提供的制备方法简单、易控,条件温和,适合大规模生产和应用。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
本发明提供了一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:
聚二甲基硅氧烷100重量份;
硅油增塑剂1重量份~30重量份;
填料10重量份~500重量份;
交联剂1重量份~15重量份;
催化剂0.5重量份~10重量份;
偶联剂0.5重量份~15重量份;
固化促进剂0.5重量份~15重量份;
所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。
在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶由包括聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂、填料、交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂组分的原料制备而成;上述组分在特定含量下实现较好的相互作用,制备得到的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
在本发明中,所述聚二甲基硅氧烷优选包括式(I)所示通式的化合物和/或式(II)所示通式的化合物:
HO(SiMe2O)nH 式(I);
(RO)3SiO-(SiMe2O)n-Si(OR)3 式(II);
其中,n为25℃下使聚二甲基硅氧烷的运动粘度为10~200000mPa·s的正整数;R为一价烃基或烷氧基烃基;
更优选为式(I)所示通式的化合物:
HO(SiMe2O)nH 式(I);
其中,n为25℃下使聚二甲基硅氧烷的运动粘度为10~200000mPa·s的正整数;R为一价烃基或烷氧基烃基。在本发明优选的实施例中,所述聚二甲基硅氧烷为式(I)所示通式的化合物,该式(I)所示通式的化合物具体为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。
在本发明中,所述聚二甲基硅氧烷优选由不同运动粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷组成;所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的25℃下运动粘度优选为5000~150000mPa·s,更优选为10000~100000mPa·s。在本发明一个优选的实施例中,所述聚二甲基硅氧烷由25℃下运动粘度为20000mPa·s和80000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照质量比3:1组成;在本发明另一个优选的实施例中,所述聚二甲基硅氧烷由25℃下运动粘度为20000mPa·s、50000mPa·s和80000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照质量比2:1:1组成;在本发明另一个优选的实施例中,所述聚二甲基硅氧烷由25℃下运动粘度为20000mPa·s和50000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷按照质量比3:1组成。本发明采用不同运动粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷进行复配,与后续特定配比的偶联剂、固化促进剂能够实现较好的相互作用,制备得到的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,且具有优异的粘结性能和储存稳定性。
本发明对所述聚二甲基硅氧烷的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括100重量份的聚二甲基硅氧烷。
在本发明中,所述硅油增塑剂优选具有式(III)所示结构:
Me3SiO-(SiMe2O)b-SiMe3 式(III);
其中,b为25℃下使硅油增塑剂的运动粘度为5~1000mPa·s的正整数。在本发明优选的实施例中,所述硅油增塑剂具有式(III)所示结构,具体为二甲基硅油;所述二甲基硅油的25℃下运动粘度优选为50~500mPa·s,更优选为100~400mPa·s。
本发明对所述硅油增塑剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括1重量份~30重量份的硅油增塑剂,优选为10重量份~20重量份。
在本发明中,所述填料优选选自沉淀白炭黑、气相白炭黑、纳米活性碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或多种,更优选为气相白炭黑、纳米活性碳酸钙和轻质碳酸钙中的一种或多种,更更优选为气相白炭黑和/或纳米活性碳酸钙。在本发明中,所述填料的粒径优选大于0小于100nm,更优选为30nm~80nm。
本发明对所述填料的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述沉淀白炭黑、气相白炭黑、纳米活性碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙的市售商品即可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括10重量份~500重量份的填料,优选为100重量份~200重量份。
在本发明中,所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物,优选选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或多种,更优选为甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或两种。
本发明对所述交联剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷的市售商品即可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括1重量份~15重量份的交联剂,优选为6重量份~8重量份。
在本发明中,所述催化剂优选选自钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯的钛络合物中的一种或多种,更优选为钛酸正丁酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯的钛络合物中的一种或两种。
本发明对所述催化剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述含钛催化剂的市售商品即可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括0.5重量份~10重量份的催化剂,优选为3重量份~5重量份。
在本发明中,所述偶联剂优选选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧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-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷/N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或多种,更优选为氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧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-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷中的一种或两种。
本发明对所述偶联剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧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-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷/N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷的市售商品即可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括0.5重量份~15重量份的偶联剂,优选为1重量份~5重量份。
在本发明中,所述固化促进剂优选具有式(IV)所示结构:
(R1 mO)3Si-R2 n-Si(OR1 m)3 式(IV);
其中,R1和R2独立的选自烷基,m=1~12,n=1~12。在本发明优选的实施例中,R1为甲基(Me),其所含碳原子数目m优选为1~8;R2为乙基(Et),其所含碳原子数目n优选为1~8;具有式(IV)所示结构的固化促进剂具体为1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷。
本发明对所述固化促进剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的市售商品或自制品均可。在本发明中,所述脱醇型室温固化有机硅密封胶包括0.5重量份~15重量份的固化促进剂,优选为4重量份~8重量份。
在本发明中,所述固化促进剂与所述偶联剂混合加入,有利于吸收空气中的湿气,加快该脱醇型室温固化有机硅密封胶的固化速度,增强粘结强度,且在双“85”1000h处理后力学强度性能保持率在80%以上。
本发明采用特定含量组分,实现较好的相互作用,提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
本发明还提供了一种上述技术方案所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料混合后脱水,得到混合基料;
b)将步骤a)得到混合基料与交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂混合均匀,得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
本发明首先将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料混合后脱水,得到混合基料。在本发明中,所述聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料与上述技术方案中所述的相同,在此不再赘述。本发明对所述混合的装置没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的高速分散行星机即可。
在本发明中,所述将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料混合后脱水的过程优选具体为:
将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时升温至80℃~150℃,在真空度不低于-0.08MPa的条件下脱水1h~5h,得到混合基料;
更优选为:
将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时升温至100℃~130℃,在真空度为-0.08MPa的条件下脱水2h~3h,得到混合基料。
得到所述混合基料后,本发明将得到混合基料与交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂混合均匀,得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。在本发明中,所述交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂与上述技术方案中所述的相同,在此不再赘述。
在本发明中,所述将得到混合基料与交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂混合均匀的过程优选具体为:
将得到的混合基料冷却至80℃以下,加入交联剂,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入催化剂,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入偶联剂和固化促进剂,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶;
更优选为:
将得到的混合基料冷却至室温,加入交联剂,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入催化剂,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入偶联剂和固化促进剂,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
本发明提供的制备方法简单、易控,条件温和,适合大规模生产和应用。
本发明提供了一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:聚二甲基硅氧烷100重量份;硅油增塑剂1重量份~30重量份;填料10重量份~500重量份;交联剂1重量份~15重量份;催化剂0.5重量份~10重量份;偶联剂0.5重量份~15重量份;固化促进剂0.5重量份~15重量份;所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。与现有技术相比,本发明采用特定含量组分,实现较好的相互作用,提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能。
此外,本发明提供的制备方法简单、易控,条件温和,适合大规模生产和应用。
为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
(1)将运动粘度为20000mPa·s和80000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(温度为25℃)按3:1配比,总质量为100重量份,15重量份的运动粘度为350mPa·s的二甲基硅油(温度为25℃),130重量份的纳米活性碳酸钙,25重量份的气相白炭黑,加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时温度加热到120℃,在-0.08MPa下真空脱水2h,得到脱水后的混合基料;
(2)将步骤(1)得到脱水后的混合基料通过冷却降温到80℃以下,加入4重量份的甲基三甲氧基硅烷和3重量份的乙烯基三甲氧基硅烷,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入4重量份的乙酰乙酸乙酯的钛络合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入1.5重量份的γ-甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1.5重量份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和6重量份的1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷的混合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
实施例2
(1)将运动粘度为20000mPa·s和80000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(温度为25℃)按3:1配比,总质量为100重量份,15重量份的运动粘度为350mPa·s的二甲基硅油(温度为25℃),130重量份的纳米活性碳酸钙,25重量份的气相白炭黑,加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时温度加热到120℃,在-0.08MPa下真空脱水2h,得到脱水后的混合基料;
(2)将步骤(1)得到脱水后的混合基料通过冷却降温到80℃以下,加入7重量份的四乙氧基硅烷,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入2重量份的钛酸正丁酯和2重量份的乙酰乙酸乙酯的钛络合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入1重量份的γ-巯丙基三甲氧基硅烷、2重量份的N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷和6重量份的1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷的混合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
实施例3
(1)将运动粘度为20000mPa·s、50000mPa·s和80000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(温度为25℃)按2:1:1配比,总质量为100重量份,15重量份的运动粘度为350mPa·s的二甲基硅油(温度为25℃),130重量份的纳米活性碳酸钙,25重量份的气相白炭黑,加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时温度加热到120℃,在-0.08MPa下真空脱水2h,得到脱水后的混合基料;
(2)将步骤(1)得到脱水后的混合基料通过冷却降温到80℃以下,加入2重量份的四乙氧基硅烷和5重量份的乙烯基三甲氧基硅烷,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入1重量份的钛酸叔丁酯和3重量份的钛酸正丁酯,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入2重量份的异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、1重量份的γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷和6重量份的1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷的混合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
实施例4
(1)将运动粘度为20000mPa·s和50000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(温度为25℃)按3:1配比,总质量为100重量份,15重量份的运动粘度为350mPa·s的二甲基硅油(温度为25℃),130重量份的纳米活性碳酸钙,25重量份的气相白炭黑,加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时温度加热到120℃,在-0.08MPa下真空脱水2h,得到脱水后的混合基料;
(2)将步骤(1)得到脱水后的混合基料通过冷却降温到80℃以下,加入7重量份的乙烯基三甲氧基硅烷,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入1重量份的乙酰乙酸乙酯的钛络合物和3重量份的钛酸正丁酯,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入1.5重量份的氨丙基三甲氧基硅烷、1.5重量份的γ-甲基丙烯酸酰氧基丙基三甲氧基硅烷和6重量份的1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷的混合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
对比例1
(1)将100重量份的运动粘度为20000mPa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(温度为25℃),15重量份的运动粘度为350mPa·s的二甲基硅油(温度为25℃),130重量份的纳米活性碳酸钙,25重量份的气相白炭黑,加入到高速分散行星机中进行搅拌,同时温度加热到120℃,在-0.08MPa下真空脱水2h,得到脱水后的混合基料;
(2)将步骤(1)得到脱水后的混合基料通过冷却降温到80℃以下,加入7重量份的甲基三甲氧基硅烷,在真空度不低于-0.08MPa的条件下搅拌至混合均匀;然后加入4重量份的乙酰乙酸乙酯的钛络合物,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀;最后加入3重量份的氨丙基三甲氧基硅烷,继续在上述真空条件下搅拌至混合均匀,出料后得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
对实施例1~4和对比例1提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶的各项性能进行测试:按照《GB/T 13477.5-2002建筑密封材料试验方法表干时间》中所述的测试方法测试表干时间;按照《GB/T 10247粘度测试方法》中所述的测试方法测试运动粘度;按照《GB T2411-2008塑料和硬橡胶使用硬度计测定压痕硬度(邵氏硬度)》中所述的测试方法测试硬度;按照《GB/T 32369-2015密封胶固化程度的测定》中所述的测试方法测试24h的固化速度;按照《GB/T7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定》中所述的测试方法测定该有机硅密封胶PC/PC剪切强度;按照《GB/T 528橡胶拉伸撕裂试验方法》中所述的测试方法测试拉伸强度;按照《GB/T 2423.50-2012环境试验》中所述的恒定湿热测试方法测定模块在85℃、85%RH下保持1000h后的拉伸强度。测试结果参见表1所示。
表1实施例1~4和对比例1提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶的各项性能数据
由表1可知,本发明提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶固化速度快、拉伸强度高、弹性好,并且具有优异的粘结性能和耐老化性能,储存稳定性好;实验结果表明,本发明提供的脱醇型室温固化有机硅密封胶,采用不同运动粘度的聚二甲基硅氧烷的共混配比,能够得到高强度和高断裂伸长率的有机硅密封胶,且固化促进剂与偶联剂混合加入,有利于吸收空气中的湿气,加快该有机硅密封胶的固化速度和增强粘结强度,且在双“85”1000h处理后力学强度性能保持率在80%以上。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种脱醇型室温固化有机硅密封胶,由包括以下组分的原料制备而成:
聚二甲基硅氧烷100重量份;
硅油增塑剂1重量份~30重量份;
填料10重量份~500重量份;
交联剂1重量份~15重量份;
催化剂0.5重量份~10重量份;
偶联剂0.5重量份~15重量份;
固化促进剂0.5重量份~15重量份;
所述交联剂为至少含有三个烷氧基活性基团的硅烷有机物。
2.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷包括式(I)所示通式的化合物和/或式(II)所示通式的化合物:
HO(SiMe2O)nH 式(I);
(RO)3SiO-(SiMe2O)n-Si(OR)3 式(II);
其中,n为25℃下使聚二甲基硅氧烷的运动粘度为10~200000mPa·s的正整数;R为一价烃基或烷氧基烃基。
3.根据权利要求2所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷由不同运动粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷组成;
所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的25℃下运动粘度为5000~150000mPa·s。
4.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述硅油增塑剂具有式(III)所示结构:
Me3SiO-(SiMe2O)b-SiMe3 式(III);
其中,b为25℃下使硅油增塑剂的运动粘度为5~1000mPa·s的正整数。
5.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述填料选自沉淀白炭黑、气相白炭黑、纳米活性碳酸钙、轻质碳酸钙和重质碳酸钙中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、异丁基三甲氧基硅烷、异丁基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷和四乙氧基硅烷中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述催化剂选自钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯的钛络合物中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸酰氧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-巯丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷/N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N,N-二乙基-3-氨丙基三甲氧基硅烷、双-[3-(甲氧基硅)-丙基]-胺和2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶,其特征在于,所述固化促进剂具有式(IV)所示结构:
(R1 mO)3Si-R2 n-Si(OR1 m)3 式(IV);
其中,R1和R2独立的选自烷基,m=1~12,n=1~12。
10.一种权利要求1~9任一项所述的脱醇型室温固化有机硅密封胶的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚二甲基硅氧烷、硅油增塑剂和填料混合后脱水,得到混合基料;
b)将步骤a)得到混合基料与交联剂、催化剂、偶联剂和固化促进剂混合均匀,得到脱醇型室温固化有机硅密封胶。
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