CN110527483B

CN110527483B - 一种有机硅胶水及其制备和应用

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Publication number: CN110527483B
Application number: CN201910833167.9A
Authority: CN
Inventors: 赵秀华; 仇进华
Original assignee: Anhui Yada Technology Co ltd
Current assignee: Anhui Yada Technology Co., Ltd
Priority date: 2019-09-04
Filing date: 2019-09-04
Publication date: 2021-12-14
Anticipated expiration: 2039-09-04
Also published as: CN110527483A

Abstract

本申请提供了一种有机硅胶水及其制备和应用。所述有机硅胶水的原料包含聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂、交联剂、铂催化剂以及硅烷偶联剂。本发明制备方法包括：首先将聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂和溶剂混合均匀；之后在惰性气氛下提馏去除溶剂和水；之后待得到的混合物冷却后，调整混合物固含量至85‑90％，得基料A；之后向基料A中加入交联剂，混合均匀后即得基料B；最后，向基料B中加入铂催化剂以及硅烷偶联剂，混合均匀后即得有机硅胶水。本申请制备的有机硅胶水无毒、无污染，能够有效克服甲苯、二甲苯对环境、水生物和人体污染伤害。

Description

一种有机硅胶水及其制备和应用

技术领域

本文涉及粘结料技术，具体为一种有机硅胶水及其制备和应用，尤指一种无甲苯有机硅胶水及其制备和在云母胶带应用。

背景技术

本发明主要是解决云母胶带制造行业大量使用甲苯、二甲苯来稀释有机硅胶水造成环境污染、人身伤害问题。

从最早在云母胶带行业使用美国道康宁288胶水，信越610胶水等进口胶水，到近些年国内围绕云母胶带用有机硅胶水品种，都离不开使用大量甲苯、二甲苯作为胶水稀释剂，每消耗1吨固含量60％的有机硅胶水，大约需要2.5吨到3吨甲苯作为稀释剂，这些稀释用甲苯都直接挥发进入环境中，近几年国家提出了绿色发展理念以及对环境保护提出了更高的要求，尽管各云母胶带制造商也在采取甲苯、二甲苯活性炭吸附、冷却喷淋等措施回收循环使用等措施，但是回收率很难达到90％，因为制造云母胶带工艺简单，设备投资不大，一些规模小的、偏远制造商也不会采用任何回收处理，因为回收处理每吨平均成本大概在3000-4000元/吨，接近购买甲苯价格，而且吸附后活性炭处理也是一大耗能问题。基本上无论是采购回收装置厂家还是没有采用的厂家，仍然不能根治大量甲苯、二甲苯挥发污染问题。有关云母胶带胶水稀释剂问题，也成为一个制约该行业发展的核心问题。

目前，有很多使用乙酸乙酯、a-烯烃、异构烷烃、六甲基二硅氧烷(MM)、八甲基环四硅氧烷(D4)、十甲基环五硅氧烷(D5)、代替甲苯作为稀释剂的技术，但由于乙酸乙酯属于低分子溶剂，对有机硅胶水溶解性不好，会影响粘合效果，D4、D5、MM使用成本太高，存在环三硅氧烷(D₃)-环二十硅氧烷(D₂₀)低聚物环体，对水生物有影响，就算对以上稀释剂进行回收利用，回收损耗，使用成本非常高。按照2018年市场云母胶带产量30000吨/年分析，按照行业每吨胶水做5吨云母胶带平均消耗计算，大约有6000吨有机硅胶水60％固含量胶水，需要甲苯、二甲苯15000-18000吨/年作为稀释剂挥发，将会造成极大大气污染、人体伤害。

发明内容

为了解决上述问题，本申请提供了一种有机硅胶水及其制备和应用，具体为一种低粘度高固含量有机硅胶水，配合低粘度具有稀释剂作用，来制作一种无甲苯防火电力电缆专用云母胶带。其性能完全达到使用甲苯、二甲苯等其它溶剂制作的云母胶带。

耐火云母胶带是由云母纸，包括金云母、合成云母、煅烧云母，无碱玻纤布、有机硅粘合剂三部分组成。云母纸是以白云母为原料，经过化学或物理方法制成浆料，再经过分切为卷筒纸或者单纸，一部分大量用于电机、家电、汽车云母板制品，具有热膨胀系数小、绝缘强度高、耐腐蚀、高的强度、阻燃等性能，另外一个用途是做电力电缆用云母胶带。随着高速铁路网、智能电网和智能建筑不断往高层设计建设发展，对消防电缆要求也越来越高，因为火灾事故时死亡原因主要是被有毒有害气体窒息死亡，一种电力电缆用耐火云母胶带发展迅速，一是因为经济快速增长，二是云母胶胶带属于高污染低端制造业行业，国外大量往中国转移，尤其是近10年，大大小小云母胶带制造商有四五十家，产能最大的集中在江苏新奇特、湖北平安、北京倚天、绍兴凯城，占市场70％左右。高性能的云母绝缘胶带制品，必须有优良的而高温性能和耐燃烧性能。适用于各种耐火电缆中主要耐火绝缘层，在遇明火燃烧时基本上不存在有害烟雾的挥发。

电力电缆用云母胶带云母基材有，国产云母，出口云母，又细分为金云母、合成云母、煅烧云母，云母纸宽度在1000-1020mm，云母纸作用主要是保证在火焰下绝缘阻燃性能，是云母胶带主要材料之一。

无碱玻纤布，主要是作为云母纸补强材料，制成云母胶带在制作及使用中满足机械强度要求，是云母胶带辅助材料之一。

有机硅胶水，可用于云母胶带有机硅胶水除了必须具有阻燃、绝缘、优良粘结性能外，还需要满足对云母纸的浸润渗透性，通过对云母纸的渗透浸润，提高云母鳞片之间结合力，与无碱玻纤布协同提高云母纸胶带机械强度，尤其是在制作单层云母胶时，以确保在使用过程中高速缠绕时不断裂不脱落。

云母胶带制作是利用专用涂布设备，将玻纤布经过一个胶槽上胶，胶槽底部有一条细缝，胶水从细缝流到与胶槽紧邻的胶辊上，胶辊按照设定速度转动，同时玻纤布也按照一定速度通过胶辊，使其表面带上一层胶水，再与经过上面淋胶过的云母纸进行复合，经过轧辊进行压制粘合，溶剂挥发后，进入带有排风与加热系统的烘道，采用电热或蒸汽加热，或者蒸汽电辅助加热等不同方式，进行高温硫化，进一步使胶水熟化，然后降温收卷制取云母胚胎，检测合格，包装入库或者进入下一道工序，即根据不同需求再将云母胚胎经过专用分切机器，分切为各种规格尺寸胶带。

本申请提供了一种低粘度高固含量有机硅胶水，所述有机硅胶水的原料包括：

聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂、交联剂、铂催化剂以及硅烷偶联剂。

可选地，所述有机硅胶水还包括粘度稀释剂或抑制剂中的一种或两种。

优选地，所述有机硅胶水的原料由以上原料组成。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述聚二甲基硅氧烷选自端羟基聚二甲基硅氧烷以及ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为200-800，Si-OH基摩尔百分含量为0.0035-0.013％；

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为100-500；Si-CH＝CH₂基摩尔百分含量为0.026-0.0055％。

本发明涉及两端含Si-H的聚二甲基硅氧烷粘度小，既有促进硅氢加成作用，又有扩链剂作用。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述甲基乙烯基硅橡胶的数均聚合度为3000-5000；

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述甲基乙烯基硅橡胶，两末端为Si-OH基，在侧链上有Si键结合烯烃基；Si-OH基摩尔百分含量为0.00056-0.00035％，Si-CH＝CH₂基摩尔百分含量为0.00225-0.00054％。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述甲基M/Q硅树脂的(Me₃SiO_0.5)/(SiO₂)摩尔比为0.8-0.85，Si-OH基质量百分含量为0.5-2％。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述碱催化剂选自一甲胺、二甲胺、氨水、乙胺、丙胺、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种；

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，可选地，所述一甲胺为10％一甲胺水溶液(质量分数)，所述二甲胺为40％二甲胺水溶液(质量分数)，所述氢氧化钠为10wt.％氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钾为10wt.％氢氧化钾水溶液。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述交联剂为硅氢加成反应用交联剂，通常选取含有三个以上Si-H基团的有机聚硅氧烷作为硅氢加成反应交联剂。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述交联剂选自聚甲基氢硅氧烷、含Si-H基的线形聚硅氧烷、环状甲基氢硅氧烷、以及含有Si-H基的甲基M/Q硅树脂中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述交联剂优选为聚甲基氢硅氧烷，所述聚甲基氢硅氧烷选自：

Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H基摩尔百分含量为1-1.56％的聚甲基氢硅氧烷，或，

Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H基摩尔百分含量为0.1-0.5％且Si-H基间的平均Si-O单元数3个以上的聚甲基氢硅氧烷，或，

两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量为0.01-0.06％的聚甲基氢硅氧烷中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述铂催化剂选自铂酸、氯铂酸的醇改性螯合物、四氢呋喃配位的铂螯合物和铂-乙烯基硅氧烷配合物中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、DL-602和NCO基的改性硅烷偶联剂中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂和碱催化剂用量的重量比为(17.5-20.5):(4.5-5.5):(27-35):(0.1-0.2)。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，所述交联剂的用量按照ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷和/或甲基乙烯基硅橡胶中总的乙烯基摩尔量，与交联剂中的硅氢基的摩尔量的摩尔比为1:(5-10)称量交联剂。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，可选地，使用甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷调整固含量。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水中，可选地，所述抑制剂选自2-甲基-3-丁炔-2-醇和苄醇中的一种或两种。

另一方面，本发明提供了上述低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法，包括以下步骤：

1)制备基料A：将聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂和溶剂混合均匀；

2)在惰性气氛下提馏去除溶剂和水；

3)待步骤2)中得到的混合物冷却后，调整混合物固含量至85-90％，得基料A；

4)制备基料B：向基料A中加入交联剂，混合均匀后即得基料B；

5)向基料B中加入铂催化剂以及硅烷偶联剂，混合均匀后即得有机硅胶水。

可选地，所述制备方法由以上步骤构成。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤1)中所述溶剂选自甲苯、二甲苯、C₅-C₂₀异构烷烃和C₅-C₁₅的烯烃中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤1)中所述聚二甲基硅氧烷与溶剂的用量的重量比为(17.5-20.5):(20-50)。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤2)中所述提馏的温度为100-130℃；所述提馏时间为3-6小时；

可选地，所述惰性气氛选自惰性气体或氮气中的一种或多种。

在本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤3)中所述的通过在混合物中加入粘度稀释剂调整固含量，

本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤4)中还可以在基料A中加入抑制剂，基料A固含量重量与抑制剂的重量比为100:(0.0005-0.001)。

本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，步骤5)中所述铂催化剂的用量为，按照基料B的固含量每100重量份，添加铂催化剂0.002-0.003重量份；

发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法中，所述硅烷偶联剂的用量为基料B固含量重量计的2-3％。

另一方面，本发明还提供了一种云母胶带，所述云母胶带中包含上述的低粘度高固含量有机硅胶水。

本发明创造具有下列优点：

1、无毒、无污染，有效克服甲苯、二甲苯对环境、人体污染伤害；

2、低温固化，不使用过氧化物，更符合欧盟标准；

3、硫化过程、渗透过程挥发物极少，大大降低无组织排放回收成本；

4、使用环保溶剂具有渗透、交联双重功能，基本没有挥发物；

5、不存在低聚物环体问题，对环境、水生物没有危害，在VOCs严格控制使用量的大环境下，更环保。

6、具有良好经济效益及社会效益，可以大大提升云母胶行业在国际竞争力。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本发明实施例中云母胶带制作工艺流程图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在本发明实施例部分提供了一种低粘度高固含量有机硅胶水，所述有机硅胶水的原料包括：

可选地，所述有机硅胶水的原料由以上原料组成。

在本发明实施例中，所述聚二甲基硅氧烷选自端羟基聚二甲基硅氧烷以及ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。

在本发明实施例中，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为200-800，Si-OH基摩尔百分含量为0.0035-0.013％；

在本发明实施例中，所述ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为100-500；Si-CH＝CH₂基摩尔百分含量为0.026-0.0055％。

在本发明实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶的数均聚合度为3000-5000；

在本发明实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶，两末端为Si-OH基，在侧链上有Si键结合的烯烃基；Si-OH基摩尔百分含量为0.00056-0.00035％，Si-CH＝CH₂基摩尔百分含量为0.00225-0.00054％。

在本发明实施例中，所述甲基M/Q硅树脂的Me₃SiO_0.5基与SiO₂基的摩尔比为0.8-0.85，Si-OH基的质量百分含量为0.5-2％。

在本发明实施例中，所述碱催化剂选自一甲胺、二甲胺、氨水、乙胺、丙胺、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种；

在本发明实施例中，可选地，所述一甲胺为10％一甲胺水溶液，所述二甲胺为40％二甲胺水溶液，所述氢氧化钠为10wt.％氢氧化钠水溶液，所述氢氧化钾为10wt.％氢氧化钾水溶液。

在本发明实施例中，所述交联剂为硅氢加成反应用交联剂，通常选取含有三个以上Si-H基团的有机聚硅氧烷作为硅氢加成反应交联剂。在本发明实施例中，所述交联剂选自聚甲基氢硅氧烷、含Si-H基的线形聚硅氧烷、环状甲基氢硅氧烷、以及含有Si-H基的甲基M/Q硅树脂中的一种或多种。

在本发明实施例中，所述交联剂优选为聚甲基氢硅氧烷，所述聚甲基氢硅氧烷包括下列聚甲基氢硅氧烷中的一种或多种：

如式I所示，Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H含量为1-1.56％的聚甲基氢硅氧烷，式I中，48≤m≤50优选地，式I为由Me₃SiO_0.5链节封端的聚甲基氢硅氧烷，Si-H基摩尔百分含量1.56％，可由(CH₃)₂SiCl₂、CH₃SiHCl₂通过共水解反应制取；

或，如式II所示，Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H基摩尔百分含量为0.1-0.7％，且Si-H基间的平均Si-O单元数为1个以上16个以下，优选3个的聚甲基氢硅氧烷，式II中，6≤m≤48，3≤n≤49；优选地，式II为Si-H基间的平均Si-O单元数3个以上的Me₃SiO_0.5链节封端的聚甲基氢硅氧烷，Si-H基摩尔百分含量为0.38％，可由CH₃SiHCl₂、(CH)₃SiCl、(CH₃)₂SiCl₂按照共水解反应方法制备的式I的高含氢聚硅氧烷与八甲基环四硅氧烷在硫酸(或者八甲基环四硅氧烷、四甲基环四硅氧烷、六甲基二硅氧烷中的一种)、三氟甲烷磺酸、酸性白土、线形氯化磷腈及强酸大孔径离子交换树脂等酸性催化剂下经平衡化反应制得；

或，如式III所示，两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量为0.01-0.06％的聚甲基氢硅氧烷，式III中，200≤m≤500，2≤n≤7；优选地，式III为两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量0.032％的聚甲基氢硅氧烷。

在本发明实施例中，所述铂催化剂选自氯铂酸的醇改性螯合物、四氢呋喃配位的铂螯合物和铂-乙烯基硅氧烷配合物中的一种或多种。

在本发明实施例中，所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、DL-602和NCO基的改性硅烷偶联剂中的一种或多种。

在本发明实施例中，所述聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂和碱催化剂用量的重量比为(17.5-20.5):(4.5-5.5):(27-35):(0.1-0.2)。

本发明实施例部分还提供了上述低粘度高固含量有机硅胶水的制备方法，包括以下步骤：

2)在惰性气氛下提馏去除溶剂和水；

可选地，所述制备方法由以上步骤构成。

在本发明实施例中，可选地，在制备基料A时，可以将聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂和溶剂混合后在碱性催化剂下进行共缩合反应；

在本发明实施例中，步骤1)中所述溶剂选自甲苯、二甲苯、C₅-C₂₀异构烷烃和C₅-C₁₅的烯烃中的一种或多种。

在本发明实施例中，步骤1)中所述聚二甲基硅氧烷与溶剂的用量的重量比为(17.5-20.5):(20-50)。

在本发明实施例中，步骤2)中所述提馏的温度为100-130℃；所述提馏时间为3-6小时；

在本发明实施例中，步骤3)中所述的通过在混合物中加入粘度稀释剂调整固含量，

可选地，使用甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷调整固含量。

在本发明实施例中，步骤4)中所述交联剂的用量按照ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷和/或甲基乙烯基硅橡胶中总的乙烯基摩尔量，与交联剂中的硅氢基的摩尔量的摩尔比为1:(5-10)称量交联剂。

可选地，所述抑制剂选自2-甲基-3-丁炔-2-醇和苄醇中的一种或两种。

在本发明实施例中，步骤5)中所述铂催化剂的用量为，按照基料B的固含量每100重量份，添加铂催化剂0.002-0.003重量份；

在本发明实施例中，所述硅烷偶联剂的用量为基料B固含量重量计的2-3％。

本发明实施例部分还提供了一种云母胶带，所述云母胶带中包含上述的低粘度高固含量有机硅胶水。

在本发明实施例中，云母胶带包括无甲苯有机硅胶水、玻纤布以及云母纸。

在本发明实施例中，原料云母纸选自金云母、合成云母以及煅烧云母中的一种或多种；在本发明实施例中，云母纸为外购金云母。本发明优选芯直径：102mm，卷芯长度：1030mm，宽度为1004mm，重量为123±3克/平方米的金云母；其它云母规格同样适用于本发明。

在本发明实施例中，原料玻纤布外购，可选地，所述玻纤布的卷芯内径为76mm，卷芯长度为1120mm；或者，所述玻纤布的卷芯内径为76mm，卷芯长度为1120mm；

在本发明实施例中，原料玻纤布的规格可以为EW30-1010、EW30-1004、EW45-1000或EW45-1010；

在本发明实施例中，玻纤布的尺寸以及规格均可以任意组合；

在本发明实施例中，本发明优选的玻纤布卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，玻纤布规格为EW30-1010。

在本发明实施例中，可选地，本发明提供的低粘度高固含量有机硅胶水制备方法按照以下步骤进行反应：

a)先将Si-OH末端的聚硅氧烷与甲基M/Q硅树脂先在碱性催化剂缩合反应，

b)然后再加入ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷、碱性催化剂在甲苯溶液等有机溶剂中进行溶解，

c)之后将步骤b)中的混合物先在常温下混合3-6小时，后在120-130℃下反应2-5小时，馏出催化剂以及甲苯溶剂，

d)最后加入粘度稀释剂，调整固含量到85-90％，最后得到的产品记为基料A。

e)取式I、式II、式III按照重量比1:0.5:1比例混合后，按照基料A中的ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅橡胶中总的乙烯基摩尔量，与交联剂中的硅氢基摩尔量的摩尔比为1:(5-10)称量基料A和交联剂；

f)然后加入基料A的固含量重量与抑制剂重量比100:0.0005的抑制剂(2-甲基-3-丁炔-2-醇与苄醇按重量比1:1混合后溶液)，混合均匀后，作为基料B。

其中，Me₃SiO_0.5链节封端的聚甲基氢硅氧烷，S-H含量为0.38％、由于存在特殊间隔基，可以有效调节低温固化速度，使得低温下固化更好，两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量为0.032％的聚甲基氢硅氧烷兼有扩链与硫化双重作用，三种不同氢硅氧烷搭配使用，即可以降低胶料粘度，又可以在加热固化同时起到扩链作用，提高交联密度与制品柔软与基材粘结性。

无甲苯电力电缆云母胶带胶水配置：基料B中，按照基料B固含量100重量份，加入0.002-0.003重量份的铂金乙烯基螯合物，混合均匀得云母胶带涂布胶水。

在本发明实施例中，所述甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷的按照中国专利CN201910438241.7中的方法制备。

在本发明实施例中，所述甲基M/Q树脂按照中国专利CN201811292406.6、CN201811292360.8中方法制备。

在本发明实施例中，所述甲基乙烯基硅橡胶购自南京东爵有机硅股份有限公司，其余各原料购自上海国药集团。

实施例：有机硅胶水的制备方法

一、基料合成：在装有搅拌和加热装置的容器中，加入

Si-OH基摩尔百分含量0.0058％，数均聚合度350的端羟基聚二甲基硅氧烷15重量份，

ViMe₂SiO_0.5链节封端的Si-CH＝CH₂摩尔百分含量0.007％，数均聚合度380的聚二甲基硅氧烷3.5重量份，

两末端Si-OH基在侧链上有Si键结合烯烃基，数均聚合度3800的甲基乙烯基硅橡胶5.5重量份(Si-OH基摩尔百分含量0.0007％，Si-CH＝CH₂摩尔百分含量0.00177％)，

Si-OH基质量百分含量1.0％的(Me₃SiO_0.5)/(SiO₂)摩尔比为0.85的甲基M/Q硅树脂33重量份，

甲苯30重量份，

混合均匀后，再加入一甲胺10％水溶液0.15重量份，

先在常温下混合5小时，再在氮气提馏下120℃继续搅拌3小时，馏出甲胺缩合产生水及甲苯，

然后降温冷却后，向反应物中加入甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷，调整固含量至90％，得基料A。

二、配胶：取以上基料A100重量份，加入

由Me₃SiO_0.5链节封端的聚甲基氢硅氧烷Si-H基摩尔百分含量1.56％、

Si-H基间的平均Si-O单元数3个的Me₃SiO_0.5链节封端的聚甲基氢硅氧烷Si-H基摩尔百分含量0.38％，以及

两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量0.032％聚甲基氢硅氧烷。

将上述三种原料按照重量比1:0.5:1比例混合后，按照基料A中的ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷和甲基乙烯基硅橡胶中总的乙烯基(Si-Vi)摩尔量，与交联剂聚甲基氢硅氧烷中的硅氢基(Si-H)的摩尔量的摩尔比为1:5混合均匀后，加入基料A重量与抑制剂重量比为100:0.0005的2-甲基-3-丁炔-2-醇与苄醇的混合液(2-甲基-3-丁炔-2-醇与苄醇重量比1:1)，混合均匀后，分别配成以下不同粘度、固含量的基料B1、B2、B3、B4、B5、B6。

三、无甲苯电力电缆云母胶带涂布液(有机硅胶水)配置：将基料B1-B6分别投入密封洁净不锈钢容器中，在另外一个干净不锈钢容器中加入铂-乙烯基硅氧烷配合物、基料B1-B6的固含量的3％的KH-570与KH-560(KH-570与KH-560按照重量比1:1)混合液，分别通过自动定量泵，分别打入静态混合器(按照基料B固含量100重量份，加入0.002-0.003份的铂金乙烯基螯合物)，通过静态混合后流入胶槽。

实施例1

B1的粘度为1050mpa.s，固含量为90％，设置Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:5，按照基料B1的固含量每100重量份，添加0.0025重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在15米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在16克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A1。

实施例2

B2的粘度为850mpa.s，固含量为86％的胶水，Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:6，按照基料B2的固含量每100重量份，添加0.002重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在14米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在15克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A2。

实施例3

B3的粘度为780mpa.s，固含量为86％的胶水，Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:7，按照基料B3的固含量每100重量份，添加0.002重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在14米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在14克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A3。

实施例4

B4的粘度为750mpa.s，固含量为86％的胶水，Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:8，按照基料B4的固含量每100重量份，添加0.0023重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在13米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在13克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A4。

实施例5

B5的粘度为680mpa.s，固含量为86％的胶水，Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:8，按照基料B5的固含量每100重量份，添加0.0025重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在13米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在12克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A5。

实施例6

B6的粘度为530mpa.s，固含量为86％的胶水，Si-Vi基与Si-H基的摩尔比为1:10，按照基料B6的固含量每100重量份，添加0.002重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物，通过静态混合器，连续进入胶槽，将卷芯直径102mm，卷芯长度1030mm，宽度1004mm，重量规格140-150克/平方米，长度50米的金云母，放入无动力放卷机；将卷芯管径内径为76mm，卷芯长度为1120mm，长度50米，规格为EW30-1010的玻纤布放入具有张力调节功能放卷机、涂布机运行速度设定在12米/min，通过调整运行速度来控制涂胶量维持在11克/平方米(干胶量)将胶水涂布在玻纤布与云母之上，经过轧滚复合、加热硫化，冷却收卷、得云母胶带A6。

比较例1

一、基料合成：在装有搅拌和加热装置的容器中，加入

数均聚合度6000的端羟基硅橡胶15重量份，

两末端ViMe₂SiO_0.5链节封端数均聚合度3000的甲基乙烯基硅橡胶生胶8.5重量份，

Si-OH基质量百分含量在0.5-2％的(Me₃SiO_0.5)/(SiO₂)摩尔比为0.8-0.85的甲基M/Q硅树脂32重量份，

甲苯45重量份，

混合均匀后，再加入一甲胺10％水溶液0.3份，

先在常温下混合3小时，再在氮气提馏下105-108℃继续搅拌回流6小时馏出水和甲胺，得粘度41000mpa.s、固含量60％的比较基料C。

二、配胶：取以上比较基料C100重量份，用甲苯250重量份稀释，加入由Me₃SiO_0.5链节封端的Si-H基摩尔百分含量1.56％的聚甲基氢硅氧烷，按照基料C中的甲基乙烯基硅橡胶中的乙烯基(Si-Vi)与聚甲基氢硅氧烷中的硅氢基(Si-H)摩尔比1:3混合均匀后，加入600ppm的(按照基料C固含量计算)2-甲基-3-丁炔-2-醇与苄醇按重量比1:1混合后溶液，混合均匀后，配成胶水基料D。

三、无甲苯电线电缆云母胶带涂布液配置：将基料D投入密封洁净不锈钢容器中，在另外一个干净不锈钢容器中加入铂-乙烯基硅氧烷配合物、基料C固含量的3％的KH-570与KH-560(KH-570与KH-560按照重量比1:1)混合液，分别通过自动定量泵，分别打入静态混合器(按照基料C固含量100重量份，加入0.0025重量份的铂-乙烯基硅氧烷配合物)

按照实施例5工艺，制得云母胶带A7。

比较例2

一、基料合成：在装有搅拌和加热装置的容器中，加入

数均聚合度6000的端羟基聚二甲基硅氧烷生胶15重量份，

Si-OH基质量百分含量0.5-2％以下的Me₃SiO_0.5/SiO₂摩尔比为0.8-0.85的甲基M/Q硅树脂22重量份，

甲苯30重量份，

混合均匀后，再加入一甲胺10％水溶液0.2重量份，

先在常温下混合3小时，再在氮气提馏下105-108℃继续搅拌回流6小时馏出水和甲胺，得粘度43000mpa.s、固含量60％的比较基料F。

二、配胶：取以上基料F100重量份，用甲苯250重量份稀释后，加入固含量3％过氧化二苯甲酰(BPO)混合均匀，将制得的混合液按照实施例5的工艺，制得云母胶带A8。

测试例1：自检检测项目

(1)厚度测试：取实施例制作的云母胶带A1-A6各0.5平方米样品，使用测厚仪测试六个不同位置厚度，计算平均值为0.14mm，最小厚度0.12mm，最大厚度0.147mm，满足0.12-0.16mm的行业标准。

(2)粘结力测试：

取实施例制作的云母胶带A1-A6，分别裁剪成10mm宽的长条，在直径1mm～2mm的铜线上以云母胶带50％重叠缠包。然后将缠有云母胶带的铜线(模拟耐火电线)下向内弯卷成直径为40mm的圈，再向相反方向弯曲成同样的圈，反复两次后，将云母胶带从铜线上反绕下来，观察其云母纸面没有发生脱落，外观没有任何改变。说明云母胶带的粘结力符合GB/T19666-2005标准要求。

(3)绝缘电阻测试：

取实施例制作的云母胶带A1-A6，所述云母胶带的厚度为0.13mm宽度为10mm单面玻纤布补强金云母胶带，以重叠50％的方式缠包到1200mm长的铜线上，一根铜线上缠包1层云母胶带的方式，共缠包三条铜线。

将缠包了云母胶带的三条“电线”绞合在一起，组成模拟耐火电缆，按GB12666.6290的方法进行测试，用配备液化石油气加压缩空气的管式燃烧器提供火焰。用SMX型三相变压器提供600伏电压。测试结果：在600伏电压，750～800℃条件下，90min三安培熔断器不熔断，可见耐火效果非常好。

(4)拉伸强度测试：

取实施例制得的云母胶带A1-A6，所述云母胶带为0.04mm玻纤布补强、厚度0112mm的金云母胶带。经拉力计测试，平均拉伸强度为145N/10mm。

(5)介电强度测试：

取实施例制作的云母胶带A1-A6，所述云母胶带为厚度0.04mm玻纤布补强、厚度0.112mm的金云母胶带，击穿电压值最低1.7kV，最高2.6kV，平均值1.9kV，达到出口云母胶带标准。

(6)云母胶带含胶量测试：

将经称量的10mm宽的云母胶带置于盛有1000ml甲苯的溶液瓶内，加盖放置48小时，之后取出，轻轻把云母纸与玻纤布分开，并置于烘箱内，在115℃±5℃下加热1小时，之后冷却，将云母纸与玻纤布分别称重，两者重量之和与原云母胶带重量之差即为胶含量。云母胶带含胶量在10％～14％的耐火云母胶带具有良好的粘结性。上胶量过低将导致粘接力变差，过高将导致增加成本而且影响胶带柔软性。

测试例2：委托第三方测试

抽取实施例1、3制得的样品委托第三方测试，结果表明，本发明提供的无甲苯有机硅胶水完全可以达到国家耐火电线电缆标准。

拉伸强度的判定依据GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则中附录C，试验方法为GB/T5019.2-2009以云母为基材的绝缘材料第2部分：试验方法中第10条，环境温度23℃、预处理温度23℃、预处理时间24小时；

体积电阻率的判定依据Gb/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则中附录C，试验方法为GB/T5019.2-2009以云母为基材的绝缘材料第2部分：试验方法中第25条，预处理温度20℃，预处理时间24小时，实验电压1000V。

介电强度的判定依据GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则中附录C，试验方法为GB/T5019.2-2005以云母为基材的绝缘材料第2部分：试验方法中第25条。

高温下电性能的判定依据GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则中附录C，试验方法为GB/T19666-2005阻燃和耐火电线电缆通则中附录C进行，样品有效长度1m，预处理温度800℃，时间90min。

在直径1.6mm的铜线上，用0.11mm厚度、10mm宽耐火云母胶带，以50％重叠绕包两层，然后把两根以不大于100mm的节距扭绞在一起为试样，插入长度不小于300mm管形电炉中，并使得试样悬空不与电炉接触，管形中部规定温度应为规定温度±10℃，试验时间90min，在该温度下，用500-1000V的兆欧表测量两线芯间绝缘电阻，然后施加工频电压1kv1min。

表1：第三方检测结果统计表

本发明制备的无甲苯电力电缆用云母胶带最终制品性能，按照GB/T5019.2-2009第二部分5条、10条、25条，以及GB/T19666-2005中附录C有关性能检测标准进行测试。测试结果说明，采用本发明制得的电力电缆云母胶带完全可以取代目前市场大量在用的甲苯型电力电缆云母胶带。本发明制得的电力电缆云母胶带完全符合ROSH、REACH指令要求。

本发明提供的无甲苯电线电缆用云母带，用甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷作为稀释剂，不会对环境及水生物造成危害，甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷残留在云母胶带里面也不会构成后期分切鼓泡，影响粘结性。而甲苯如果有残留在云母胶带里面，后期就会产生鼓泡，影响粘结力，另外按照每年30000吨云母胶带市场规模，一吨胶水做5吨云母带计算，每年至少消耗15000吨甲苯，按照5000元/吨计算，损耗7500万元，即使回收，回收成本也接近购买甲苯成本，这是一笔非常可观经济效益，使用本发明胶水，可以做到86-90％高固含量，仅仅使用不足15％的稀释剂(云母胶带的含胶量小于15％)，就可以达到同样甚至更好效果，其成本只有甲苯的30％，甲苯VOCs挥发对环人体健康影响非常大，甲基三(三甲基硅氧烷基)硅烷没有环体，属于低聚物，对环境人体友好。另外本发明提供的无甲苯电力电缆云母胶带涂布液可以提高涂布线运行速度，目前甲苯运行速度进本不超过12米/min，本发明可以达到12米/min以上，可以提高生产效率，节约能耗。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种有机硅胶水，其中，所述有机硅胶水的原料包括：

聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂、交联剂、铂催化剂以及硅烷偶联剂；

所述有机硅胶水还包括粘度稀释剂；所述聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂和碱催化剂用量的重量比为(17.5-20.5):(4.5-5.5):(27-35):(0.1-0.2)；

所述有机硅胶水的固含量为86%至90%；

所述粘度稀释剂为甲基三（三甲基硅氧烷基）硅烷。

2.根据权利要求1所述的有机硅胶水，其中，所述聚二甲基硅氧烷选自端羟基聚二甲基硅氧烷以及ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷中的一种或两种。

3.根据权利要求2所述的有机硅胶水，其中，所述端羟基聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为200-800，Si-OH基摩尔百分含量为0.0035-0.013%；所述ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷的数均聚合度为100-500；Si-CH=CH₂基摩尔百分含量为0.0055-0.026%。

4.根据权利要求2所述的有机硅胶水，其中，所述碱催化剂选自一甲胺、二甲胺、氨水、乙胺、丙胺、氢氧化钠和氢氧化钾中的一种或多种。

5.根据权利要求2所述的有机硅胶水，其中，所述铂催化剂选自氯铂酸的醇改性螯合物、四氢呋喃配位的铂螯合物和铂-乙烯基硅氧烷配合物中的一种或多种。

6.根据权利要求2所述的有机硅胶水，其中，所述硅烷偶联剂选自KH-550、KH-560、KH-570、KH-792、DL-602和NCO基的改性硅烷偶联剂中的一种或多种。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的有机硅胶水，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶的数均聚合度为3000-5000。

8.根据权利要求7所述的有机硅胶水，其中，所述甲基乙烯基硅橡胶，两末端为Si-OH基，在侧链上有Si键结合烯烃基；Si-OH基摩尔百分含量为0.00035-0.0007%，Si-CH=CH₂基摩尔百分含量为0.00054-0.00225%。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的有机硅胶水，其中，所述甲基M/Q硅树脂的(Me₃SiO_0.5)/(SiO₂)的摩尔比为0.8-0.85，Si-OH基质量百分含量为0.5-2%。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的有机硅胶水，其中，所述交联剂选自聚甲基氢硅氧烷、以及含有Si-H基的甲基M/Q硅树脂中的一种或多种。

11.根据权利要求10所述的有机硅胶水，其中，所述交联剂为聚甲基氢硅氧烷，所述聚甲基氢硅氧烷选自：Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H基摩尔百分含量为1-1.56%的聚甲基氢硅氧烷；和/或，Me₃SiO_0.5链节封端，Si-H基摩尔百分含量为0.1-0.5%且Si-H基间的平均Si-O单元数3个以上的聚甲基氢硅氧烷；和/或，两端Si-H链节封端的Si-H基摩尔百分含量为0.01-0.06%的聚甲基氢硅氧烷中的一种或多种。

12.根据权利要求2至6中任一项所述的有机硅胶水，其中，所述交联剂的用量按照ViMe₂SiO_0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷和/或甲基乙烯基硅橡胶中总的乙烯基摩尔量，与交联剂中的硅氢基摩尔量的摩尔比为1:(5-10)称量交联剂。

13.一种权利要求1至12中任一项所述有机硅胶水的制备方法，包括以下步骤：

1）制备基料A：将聚二甲基硅氧烷、甲基乙烯基硅橡胶、甲基M/Q硅树脂、碱催化剂和溶剂混合均匀；

2）在惰性气氛下提馏去除溶剂和水；

3）待步骤2）中得到的混合物冷却后，调整混合物固含量至85-90%，得基料A；

4）制备基料B：向基料A中加入交联剂，混合均匀后即得基料B；

5）向基料B中加入铂催化剂以及硅烷偶联剂，混合均匀后即得有机硅胶水。

14.根据权利要求13所述的有机硅胶水的制备方法，其中，步骤1）中所述溶剂选自甲苯、二甲苯、C₅-C₂₀异构烷烃和C₅-C₁₅的烯烃中的一种或多种。

15.根据权利要求13所述的有机硅胶水的制备方法，其中，步骤2）中所述提馏的温度为100-130℃；所述提馏时间为3-6小时。

16.根据权利要求13所述的有机硅胶水的制备方法，其中，步骤3）中通过在混合物中加入粘度稀释剂调整固含量。

17.根据权利要求13所述的有机硅胶水的制备方法，其中，步骤5）中所述铂催化剂的用量为，基料B固含量重量与铂催化剂的重量比为100:(0.002-0.003)。

18.根据权利要求13所述的有机硅胶水的制备方法，其中，所述硅烷偶联剂的用量为基料B固含量重量计的2-3%。

19.一种权利要求1至12中任一项所述的有机硅胶水在云母胶带中的应用。