CN110373151A - 一种室温快速固化电线电缆封装硅胶及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及封装硅胶技术领域，具体涉及一种室温快速固化电线电缆封装硅胶及其制备方法。包括A组份和B组份，将A、B组分按照质量比10:1混合，所述A组份包括以下重量份的原料：氢氧化铝300.0‑350.0份，2000粘度羟基硅油200.0‑250.0份，硅微粉80.0‑120.0份，沉淀法基胶80.0‑120.0份，20粘度羟基硅油3.0‑8.0份，甲基硅油100.0‑140.0份，10000粘度羟基硅油180.0‑240.0份，铂络合物1.0‑2.0份，水1.0‑2.0份；所述B组份包括以下重量份的原料：甲基硅油20.0‑50.0份，正硅酸乙酯SI28：10.0‑20.0份，二月硅酸二丁基锡0.2‑1.0份，γ‑氨丙基三乙氧基硅烷1.5‑2.5份，γ‑(2,3‑环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1‑0.5份，N‑(β‑氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷0.05‑0.20份。具有材料成本低、工艺简单，易进行返工、修补操作；充填性好，能快速固化；阻燃性能好，达到UL94‑V0级别。

Description

一种室温快速固化电线电缆封装硅胶及其制备方法
技术领域
本发明涉及封装硅胶技术领域，具体涉及一种室温快速固化电线电缆封装硅胶及其制备方法。
背景技术
在地下电线电缆系统中，为了防止灰尘、水分、有害气体侵入等可靠性要求，需具有粘接和密封两种功能性好的封装材料；目前国内使用的封装材料主要是环氧树脂、加成型有机硅材料等。
其中环氧树脂封装材料具有优良的粘接性能、电绝缘性能、介电性能、密封性、成本低和易成型而成为封装的主流材料，但是，环氧树脂材料吸湿性强、易老化、固化内应力大、宜黄变、耐热性差，同时由于交联密度大导致性能较脆，使用时存在硬度大，易产生裂纹不能修补等缺点。因此，传统的环氧树脂封装材料已远远不能满足地下电线电缆封装的要求。
加成型有机硅材料化学性质稳定，固化后尺寸稳定、缩水率极小，同时具有低机械应力、耐高低温、耐日光辐射和抗潮湿等优良性能，可适应较宽的环境条件，但是存在粘接性能差、易中毒、强度低且成本高等缺陷。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种粘接性能和阻燃性能优良且易进行返工、修补操作的室温快速固化电线电缆封装硅胶及其制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶，包括A组份和B组份，将A、B组分按照质量比10:1混合，所述A组份包括以下重量份的原料：氢氧化铝300.0-350.0份，2000粘度羟基硅油200.0-250.0份，硅微粉80.0-120.0份，沉淀法基胶80.0-120.0份，20粘度羟基硅油3.0-8.0份，甲基硅油100.0-140.0份，10000粘度羟基硅油180.0-240.0份，铂络合物1.0-2.0份，水1.0-2.0份；所述B组份包括以下重量份的原料：甲基硅油20.0-50.0份，正硅酸乙酯SI28：10.0-20.0份，二月硅酸二丁基锡0.2-1.0份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-2.5份，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.05-0.20份。
具体的，所述沉淀法基胶是由350CPS甲基硅油和200目沉淀法白炭黑在170℃的温度下进行捏合，捏合2小时后，在捏合机中注入90℃的热水，在捏合机中水洗时基胶温度控制在130℃，基胶水洗捏合时间控制在2小时，最后进行抽真空操作，真空度控制在-0.1Mpa，抽真空时间控制在3.5小时。
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备A组份，先将所述氢氧化铝、2000粘度羟基硅油、硅微粉、沉淀法基胶、20粘度羟基硅油、甲基硅油和10000粘度羟基硅油进行混合，在800r/min的搅拌速度下搅拌120min，然后再在三辊机上研磨至细度到达80目，最后加入所述铂络合物和水，经充分搅拌均匀后过滤制得A组分；
步骤二，制备B组份，将甲基硅油、正硅酸乙酯SI28、二月硅酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷倒入密封容器中，充分搅拌均匀后过滤制得B组分；
步骤三，配胶，将A、B组分按照质量比10:1混合，搅拌均匀，即制得室温快速固化电线电缆封装硅胶。
本发明相比现有技术包括以下优点及有益效果：本发明材料成本低，工艺简单，易进行返工、修补操作，流动性、充填性好，通过调节体系中水份和低粘度羟基硅油的用量来控制固化速度，能快速固化，由铂络合物与氢氧化铝共混组成阻燃体系，阻燃性能好，阻燃效果达到UL94-V0级别，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷三种硅烷偶联剂共混组成粘接体系，粘接性能好，尤其是与封装电线电缆的铝制框架材料粘接极牢。
具体实施方式
下面结合实施例及对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶，包括A组份和B组份，将A、B组分按照质量比10:1混合，所述A组份包括以下重量份的原料：氢氧化铝300.0-350.0份，2000粘度羟基硅油200.0-250.0份，硅微粉80.0-120.0份，沉淀法基胶80.0-120.0份，20粘度羟基硅油3.0-8.0份，甲基硅油100.0-140.0份，10000粘度羟基硅油180.0-240.0份，铂络合物1.0-2.0份，水1.0-2.0份；所述B组份包括以下重量份的原料：甲基硅油20.0-50.0份，正硅酸乙酯SI28：10.0-20.0份，二月硅酸二丁基锡0.2-1.0份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-2.5份，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.05-0.20份。通过氢氧化铝和铂络合物共混形成阻燃体系，保证该封装硅胶符合UL94-V0的阻燃标准，通过采用20粘度、2000粘度、10000粘度硅油混用的方式，在保证固化后硅胶柔韧性的前提下还具有良好的流动性能和充填性能，通过采用的粘接体系是由γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷三种硅烷偶联剂共混组成，具有优良的粘接性能，尤其是与封装电线电缆的铝制框架材料粘接极牢，固化速度主要通过调节体系中水份和20粘度羟基硅油的用量来控制。
具体的，所述沉淀法基胶是由350CPS甲基硅油和200目沉淀法白炭黑在170℃的温度下进行捏合，捏合2小时后，在捏合机中注入90℃的热水，在捏合机中水洗时基胶温度控制在130℃，基胶水洗捏合时间控制在2小时，最后进行抽真空操作，真空度控制在-0.1Mpa，抽真空时间控制在3.5小时。目的是尽可能除掉基胶中的氨类物质，提高体系的稳定性、降低增稠效应，同时降低体系的粘度。
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备A组份，先将所述氢氧化铝、2000粘度羟基硅油、硅微粉、沉淀法基胶、20粘度羟基硅油、甲基硅油和10000粘度羟基硅油进行混合，在800r/min的搅拌速度下搅拌120min，然后再在三辊机上研磨至细度到达80目，最后加入所述铂络合物和水，经充分搅拌均匀后过滤制得A组分；
步骤二，制备B组份，将甲基硅油、正硅酸乙酯SI28、二月硅酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷倒入密封容器中，充分搅拌均匀后过滤制得B组分；
步骤三，配胶，将A、B组分按照质量比10:1混合，搅拌均匀，即制得室温快速固化电线电缆封装硅胶。
本发明的具体实施过程如下：
实施例1：一种室温快速固化电线电缆封装硅胶，包括A组份和B组份，其中A组份包含：
氢氧化铝：312.0份，
2000粘度羟基硅油：225.0份，
硅微粉：98.0份，
沉淀法基胶：86.0份，
20粘度羟基硅油：5.6份，
甲基硅油：120.0份，
10000粘度羟基硅油：188.0份，
铂络合物：1.67份，
水:1.05份；
B组份包含：
甲基硅油：26.0份，
正硅酸乙酯SI28：15.6份，
二月硅酸二丁基锡：0.28份，
γ-氨丙基三乙氧基硅烷：1.55份，
γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷：0.34份，
N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷：0.12份；
具体的，所述沉淀法基胶是由350CPS甲基硅油和200目沉淀法白炭黑在170℃的温度下进行捏合，捏合2小时后，在捏合机中注入90℃的热水，在捏合机中水洗时基胶温度控制在130℃，基胶水洗捏合时间控制在2小时，最后进行抽真空操作，真空度控制在-0.1Mpa，抽真空时间控制在3.5小时。
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备A组份，先将所述氢氧化铝、2000粘度羟基硅油、硅微粉、沉淀法基胶、20粘度羟基硅油、甲基硅油和10000粘度羟基硅油进行混合，在800r/min的搅拌速度下搅拌120min，然后再在三辊机上研磨至细度到达80目，最后加入所述铂络合物和水，经充分搅拌均匀后过滤制得A组分；
步骤二，制备B组份，将甲基硅油、正硅酸乙酯SI28、二月硅酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷倒入密封容器中，充分搅拌均匀后过滤制得B组分；
步骤三，配胶，将A、B组分按照质量比10:1混合，搅拌均匀，即制得室温快速固化电线电缆封装硅胶。
本实施例测试效果如下：混合粘度11620cps/25℃时，操作时间15min/25℃时，固化时间60min/25℃时，阻燃值为样品垂直燃烧10秒，离开火源后4秒熄灭。与铝片粘接时无法剥离，表现为硅胶破坏。
实施例2
本实施例主要是通过调整20粘度羟基硅油的用量来控制操作时间和固化时间，包含以下重量份的A组分与B组分，
其中A组份包含
氢氧化铝：312.0份，
2000粘度羟基硅油：225.0份，
硅微粉：98.0份，
沉淀法基胶：86.0份，
20粘度羟基硅油：8.0份，
甲基硅油：120.0份，
10000粘度羟基硅油：188.0份，
铂络合物：1.67份，
水:1.05份；
B组份包含：
甲基硅油：26.0份，
正硅酸乙酯SI28：15.6份，
二月硅酸二丁基锡：0.28份，
γ-氨丙基三乙氧基硅烷：1.55份，
γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷：0.34份，
N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷：0.12份；
具体的，所述沉淀法基胶是由350CPS甲基硅油和200目沉淀法白炭黑在170℃的温度下进行捏合，捏合2小时后，在捏合机中注入90℃的热水，在捏合机中水洗时基胶温度控制在130℃，基胶水洗捏合时间控制在2小时，最后进行抽真空操作，真空度控制在-0.1Mpa，抽真空时间控制在3.5小时。
一种室温快速固化电线电缆封装硅胶的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，制备A组份，先将所述氢氧化铝、2000粘度羟基硅油、硅微粉、沉淀法基胶、20粘度羟基硅油、甲基硅油和10000粘度羟基硅油进行混合，在800r/min的搅拌速度下搅拌120min，然后再在三辊机上研磨至细度到达80目，最后加入所述铂络合物和水，经充分搅拌均匀后过滤制得A组分；
步骤二，制备B组份，将甲基硅油、正硅酸乙酯SI28、二月硅酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷倒入密封容器中，充分搅拌均匀后过滤制得B组分；
步骤三，配胶，将A、B组分按照质量比10:1混合，搅拌均匀，即制得室温快速固化电线电缆封装硅胶。
本实施例测试效果如下：混合粘度4700cps/25℃时，操作时间43min/28℃时，固化时间120min/28℃时，阻燃值为样品垂直燃烧10秒，离开火源后3秒熄灭。与铝片粘接时无法剥离，表现为硅胶破坏。
本发明在在具有普通硅橡胶材料的优异性能外，还具有以下优点：材料成本低、工艺简单，易进行返工、修补操作；流动性、充填性好，能快速固化；阻燃性能好，达到UL94-V0级别；粘接性能好，尤其是与封装电线电缆的铝制框架材料粘接极牢。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，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。

Claims (3)

1.一种室温快速固化电线电缆封装硅胶，其特征在于，包括A组份和B组份，将A、B组分按照质量比10:1混合，所述A组份包括以下重量份的原料：氢氧化铝300.0-350.0份，2000粘度羟基硅油200.0-250.0份，硅微粉80.0-120.0份，沉淀法基胶80.0-120.0份，20粘度羟基硅油3.0-8.0份，甲基硅油100.0-140.0份，10000粘度羟基硅油180.0-240.0份，铂络合物1.0-2.0份，水1.0-2.0份；所述B组份包括以下重量份的原料：甲基硅油20.0-50.0份，正硅酸乙酯SI28：10.0-20.0份，二月硅酸二丁基锡0.2-1.0份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷1.5-2.5份，γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷0.1-0.5份，N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.05-0.20份。
2.根据权利要求1所述的一种室温快速固化电线电缆封装硅胶，其特征在于，所述沉淀法基胶是由350CPS甲基硅油和200目沉淀法白炭黑在170℃的温度下进行捏合，捏合2小时后，在捏合机中注入90℃的热水，在捏合机中水洗时基胶温度控制在130℃，基胶水洗捏合时间控制在2小时，最后进行抽真空操作，真空度控制在-0.1Mpa，抽真空时间控制在3.5小时。
3.一种室温快速固化电线电缆封装硅胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，制备A组份，先将所述氢氧化铝、2000粘度羟基硅油、硅微粉、沉淀法基胶、20粘度羟基硅油、甲基硅油和10000粘度羟基硅油进行混合，在800r/min的搅拌速度下搅拌120min，然后再在三辊机上研磨至细度到达80目，最后加入所述铂络合物和水，经充分搅拌均匀后过滤制得A组分；
步骤二，制备B组份，将甲基硅油、正硅酸乙酯SI28、二月硅酸二丁基锡、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷倒入密封容器中，充分搅拌均匀后过滤制得B组分；
步骤三，配胶，将A、B组分按照质量比10:1混合，搅拌均匀，即制得室温快速固化电线电缆封装硅胶。
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