CN110922935A - 一种双组份有机硅密封胶及在充气中空玻璃中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机硅密封材料领域，尤其涉及一种双组份有机硅密封胶及在充气中空玻璃中的应用。所述双组份有机硅密封胶包括A组份和B组份，该双组份有机硅密封胶与充气中空玻璃形成稳定粘接，并且具有极高的强度和硬度，固定充气中空玻璃，阻止中空玻璃间的相对位移，满足惰性气体的长期保持率，并且根据GB/T 11944和EN 1279‑3中气体密封耐久性测试，惰性气体保持率在85%以上，且大部分产品的惰性气体保持率高于90%，远高于市售产品的性能。

Description

一种双组份有机硅密封胶及在充气中空玻璃中的应用
技术领域
本发明属于有机硅密封材料领域，尤其涉及一种双组份有机硅密封胶及在充气中空玻璃中的应用。
背景技术
中空玻璃单元系统由于其在隔音降噪、节能隔热等方面的性能，被广泛应用于住宅、商场、酒店、写字楼、机场航站楼、医院、车站等各种形式的建筑中，也被用于火车、商用车、轮船等门窗处。为了获得更好的隔热节能性能，中空玻璃单元需要更低的传热U值，那必须对中空玻璃单元内腔进行充气，一般充空气或者惰性气体。其中充惰性气体的效果明显优于充空气的效果，因此一般称充惰性气体的中空玻璃单元为充气中空玻璃单元。
为了保持充气中空玻璃单元具有长期稳定的隔热节能性能，就需要防止中空玻璃单元内腔的惰性气体流失和阻止水汽进入中空玻璃单元内腔。由于中空玻璃单元一道密封胶丁基胶是热塑性材料，没有弹性，无法跟随中空玻璃两片玻璃进行位移移动。因此虽然一道密封丁基胶具有优异的惰性气体保持率和极低的水汽透过率，但是难以阻挡惰性气体和水汽从丁基胶和玻璃之间的缝隙扩散。所以，对于充气中空玻璃单元，一般使用惰性气体和水汽透过率都较低的聚硫密封胶或聚氨酯密封胶作为二道密封胶。有机硅密封胶由于其惰性气体透过率是聚硫密封胶的1000倍以上，因此无法用于充气中空玻璃单元。
发明内容
本发明的第一个目的在于，为了解决有机硅密封胶无法用作充气中空玻璃单元二道密封胶的问题，提供一种双组份有机硅密封胶。
为此，本发明的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述双组份有机硅密封胶包括A组份和B组份，所述A组份由下列原料按照质量比组成：不同粘度的端羟基聚二甲基硅氧烷35～45份，活性纳米碳酸钙40～50份，沉淀碳酸钙5～15份，增塑剂硅油0～5份；所述B组份由下列原料按照质量比组成：至少一种交联剂17～26份，至少一种偶联剂15～25份、炭黑12～16份、增塑剂硅油37～48份和金属锡催化剂0.2～1份。
在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：
作为本发明的优选技术方案：所述A组份中端羟基聚二甲基硅氧烷的粘度范围为1500～20000mPa·s。
作为本发明的优选技术方案：所述A组份或者B组份中增塑剂硅油的端基为甲基、乙基、羟基、氢基、乙烯基和苯基中的一种。
作为本发明的优选技术方案：所述A组份或者B组份中增塑剂硅油的粘度为50～350mPa·s。
作为本发明的优选技术方案：所述A组份中沉淀碳酸钙的平均粒径为1μm、2μm、5μm或者10μm。
作为本发明的优选技术方案：所述B组份中交联剂的结构通式为R1-Si-(OR2)3，其中R1为甲基、乙基、丙基、苯基、甲氧基、乙氧基和苯氧基中的一种，R2为甲基、乙基和苯基中的一种。
作为本发明的优选技术方案：所述B组份中偶联剂的结构通式为R3-Si-(OR4)3，其中R3为氨丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基和巯丙基中的一种，R4为甲基、乙基和苯基中的一种。
作为本发明的优选技术方案：所述B组份中金属锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二甲酸二葵酸锡和二丁基二辛酸锡中的一种。
本发明还有一个目的在于，提供一种根据前文所述的双组份有机硅密封胶在充气中空玻璃中的应用。
本发明提供一种双组份有机硅密封胶及在充气中空玻璃中的应用，该双组份有机硅密封胶与充气中空玻璃形成稳定粘接，并且具有极高的强度和硬度，固定充气中空玻璃，阻止中空玻璃间的相对位移，满足惰性气体的长期保持率，并且根据GB/T 11944和EN1279-3中气体密封耐久性测试，惰性气体保持率在85％以上，且大部分产品的惰性气体保持率高于90％，远高于市售产品的性能。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案和技术效果进行详细地描述和说明。所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其它实施例，均属于本发明的保护和公开的范围。
实施例1
充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶，由下述原料按照质量份组成：
A组份：粘度为1500mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷20份、粘度为20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷18份、粘度为50mPa·s的端羟基二甲基硅油1.5份、活性纳米碳酸钙50.5份和粒径为5μm的沉淀碳酸钙10份，在混合搅拌设备中搅拌均匀；
B组份：R1为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基与R2为甲基和乙基的交联剂组合21份、R3为氨丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基与R4为甲基和乙基的偶联剂组合19份、炭黑15份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油45份和二甲酸二葵酸锡0.2份，在混合搅拌设备中真空搅拌均匀；
在室温条件下，A、B组份按照质量比12：1混合后使用。
实施例2
充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶，由下述原料按照质量份组成：
A组份：粘度为3000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷35份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油5份、活性纳米碳酸钙50份和粒径为1μm的沉淀碳酸钙10份，在混合搅拌设备中搅拌均匀；
B组份：R1为甲基、乙基、丙基、苯基、甲氧基、乙氧基与R2为甲基、乙基和苯基的交联剂组合25份、R3为氨丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基与R4为甲基和乙基的偶联剂组合25份、炭黑13份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油36.5份和二丁基二月桂酸锡0.5份，在混合搅拌设备中真空搅拌均匀；
在室温条件下，A、B组份按照质量比12：1混合后使用。
实施例3
充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶，由下述原料按照质量份组成：
A组份：粘度为6000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷40份、粘度为50mPa·s的端羟基二甲基硅油1.5份、活性纳米碳酸钙46.5份和粒径为2μm的沉淀碳酸钙12份，在混合搅拌设备中搅拌均匀；
B组份：R1为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基与R2为甲基和乙基的交联剂组合19份、R3为氨丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基与R4为甲基和乙基的偶联剂组合21份、炭黑15份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油45份和二甲酸二葵酸锡0.2份，在混合搅拌设备中真空搅拌均匀；
在室温条件下，A、B组份按照质量比13：1混合后使用。
实施例4
充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶，由下述原料按照质量份组成：
A组份：粘度为4000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷26份、粘度为10000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷19份、活性纳米碳酸钙40份和粒径为10μm的沉淀碳酸钙15份，在混合搅拌设备中搅拌均匀；
B组份：R1为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基与R2为甲基和乙基的交联剂组合19份、R3为氨丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基与R4为甲基和乙基的偶联剂组合21份、炭黑15份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油45份和二丁基二辛酸锡0.2份，在混合搅拌设备中真空搅拌均匀；
在室温条件下，A、B组份按照质量比15：1混合后使用。
实施例5
充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶，由下述原料按照质量份组成：
A组份：粘度为6000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷18份、粘度为20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷20份、粘度为100mPa·s的乙烯基二甲基硅油2份、活性纳米碳酸钙50份和粒径为2μm的沉淀碳酸钙10份，在混合搅拌设备中搅拌均匀；
B组份：R1为甲基、乙基、丙基、甲氧基、乙氧基与R2为甲基和乙基的交联剂组合17份、R3为巯丙基、(2,3-环氧丙氧)丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基与R4为甲基、乙基和苯基的偶联剂组合15份、炭黑17份、粘度为100mPa·s的苯基二甲基硅油51份和二丁基二月桂酸锡0.2份，在混合搅拌设备中真空搅拌均匀；
在室温条件下，A、B组份按照质量比14：1混合后使用。
实施例1-5所制得的充气中空玻璃单元用双组份有机硅密封胶经过A、B组份混合后的性能测试结果如表1所示：
表1
Figure BDA0002307526120000051
注：CF内聚破坏；AF界面破坏
根据表1所示的结果，目前市场上常用的中空玻璃结构胶的硬度一般位于35～50之间，延伸率一般都大于75％，导致中空玻璃结构胶的弹性有余而强度硬度不足，无法固定中空玻璃的两侧玻璃之间的距离，致使惰性气体溢出(惰性气体保持率均小于75％)，水汽进入中空玻璃内腔，导致中空玻璃的传热U值大幅上升，中空玻璃的保温隔热和隔音降噪性能大幅下降。本发明中所述的技术方案实施例中，惰性气体保持率均大于85％。分析可以发现，本发明中使用较低粘度的端羟基聚二甲基硅氧烷时，所得中空玻璃结构胶的硬度较高，延伸率较低，所制备的充气中空玻璃单元的惰性气体保持率也明显更高。增塑剂硅油的使用量尽量小于2％，能够在保证高强度高硬度、低延伸率的同时保证中空玻璃结构胶与中空玻璃粘结的耐老化粘结性。
申请人申明，本发明通过上述实施例来具体说明本发明的详细方法和工艺，但本发明创造并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述双组份有机硅密封胶包括A组份和B组份，所述A组份由下列原料按照质量比组成：不同粘度的端羟基聚二甲基硅氧烷35~45份，活性纳米碳酸钙40~50份，沉淀碳酸钙5~15份，增塑剂硅油0~5份；所述B组份由下列原料按照质量比组成：至少一种交联剂17~26份，至少一种偶联剂15~25 份、炭黑12~16份、增塑剂硅油37~48份和金属锡催化剂0.2~1份。
2. 根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述A组份中端羟基聚二甲基硅氧烷的粘度范围为1500～20000 mPa·s。
3.根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述A组份或者B组份中增塑剂硅油的端基为甲基、乙基、羟基、氢基、乙烯基和苯基中的一种。
4. 根据权利要求1或者3所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述A组份或者B组份中增塑剂硅油的粘度为50~350 mPa·s。
5. 根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述A组份中沉淀碳酸钙的平均粒径为1 μm、2 μm、5 μm或者10 μm。
6.根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述B组份中交联剂的结构通式为R1-Si-(OR2)3，其中R1为甲基、乙基、丙基、苯基、甲氧基、乙氧基和苯氧基中的一种，R2为甲基、乙基和苯基中的一种。
7.根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述B组份中偶联剂的结构通式为R3-Si-(OR4)3，其中R3为氨丙基、（2,3-环氧丙氧）丙基、(2-氨乙基)-3-氨丙基和巯丙基中的一种，R4为甲基、乙基和苯基中的一种。
8.根据权利要求1所述的双组份有机硅密封胶，其特征在于：所述B组份中金属锡催化剂为二丁基二月桂酸锡、二甲酸二葵酸锡和二丁基二辛酸锡中的一种。
9.一种根据权利要求1-8中任意一项所述的双组份有机硅密封胶在充气中空玻璃中的应用。
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