CN111019591A - 一种双组份有机硅密封胶及在low-e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LOW‑E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在LOW‑E中空玻璃表面能够形成稳定的粘接层，提供稳定粘接强度，并在各种老化条件下达到很高的粘接强度保持率，与目前市场上常见LOW‑E中空玻璃密封胶相比，具备如下有益效果：（1）常温粘结性和浸水老化粘结性均100%内聚破坏，且强度保持率均在90%以上；（2）水紫老化粘结性小于20%界面破坏，且强度保持率均在75%以上；（3）高温高湿老化粘结性和强度保持率均明显优于市场现有产品。

Description

一种双组份有机硅密封胶及在LOW-E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LOW-E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。其中LOW-E中空玻璃由于其突出隔热性能和良好的透光性能更是占据了目前中空玻璃单元系统中最大的市场比重。
LOW-E中空玻璃是在玻璃表面镀上了多层金属和其他各类化合物组成的膜。这多层镀膜赋予了LOW-E中空玻璃优异的隔热性能和良好的透光性能，但是也给中空玻璃单元系统的密封粘接提出了更大的挑战和难题。目前中空玻璃单元系统中常用的二道密封胶分为聚氨酯密封胶、聚硫密封胶和有机硅密封胶，其中有机硅密封胶与玻璃的粘接性能优于聚氨酯密封胶和聚硫密封胶，因此具有结构性装配要求的中空玻璃密封胶只能使用有机硅密封胶，但是对于含金属和多种化合物镀层的LOW-E中空玻璃，普通中空玻璃用有机硅密封胶的粘接稳定性不足，无法满足LOW-E中空玻璃单元系统的结构性装配要求。
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与LOW-E中空玻璃粘接稳定性差、老化之后强度保持率低等方面的问题，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40～60份，活性纳米碳酸钙40～60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6000～80000mPa·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LOW-E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LOW-E中空玻璃中的应用，该双组份有机硅密封胶在LOW-E中空玻璃表面能够形成稳定的粘接层，提供稳定粘接强度，并在各种老化条件下达到很高的粘接强度保持率，与目前市场上常见LOW-E中空玻璃密封胶相比，具备如下有益效果：
(1)常温粘结性和浸水老化粘结性均100％内聚破坏，且强度保持率均在90％以上；
(2)水紫老化粘结性小于20％界面破坏，且强度保持率均在75％以上；
(3)高温高湿老化粘结性和强度保持率均明显优于市场现有产品。
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份实施例，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
LOW-E中空玻璃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20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷26份、粘度为80000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷20份、粘度为50mPa·s的端羟基二甲基硅油1.5份和活性纳米碳酸钙52.5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10：1混合后使用。
实施例2
LOW-E中空玻璃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24份、粘度为80000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷16份、粘度为350mPa·s的二甲基硅油5份和活性纳米碳酸钙55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13：1混合后使用。
实施例3
LOW-E中空玻璃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20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷26份、粘度为80000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷26份、粘度为50mPa·s的端羟基二甲基硅油1.5份和活性纳米碳酸钙46.5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10：1混合后使用。
实施例4
LOW-E中空玻璃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20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷26份、粘度为80000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷34份和活性纳米碳酸钙40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12：1混合后使用。
实施例5
LOW-E中空玻璃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10份、粘度为20000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷16份、粘度为80000mPa·s的端羟基聚二甲基硅氧烷18份、粘度为100mPa·s的乙烯基二甲基硅油2份和活性纳米碳酸钙54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10：1混合后使用。
实施例1-5所制得的LOW-E中空玻璃用双组份有机硅密封胶经过A、B组份混合后在各类LOW-E玻璃表面的结构性粘接测试如表1所示：
表1
Figure BDA0002307679840000051
注：a浮法白玻面；b Low-E玻璃面；CF内聚破坏；AF界面破坏
结构性装配中空玻璃单元是玻璃幕墙的必备元素，结构性装配的安全性是基础。目前国家标准和行业标准对于结构性装配要求的中空玻璃密封胶的检测项目主要为常温拉断测试、浸水老化后的拉断测试和水紫老化后的拉断测试三项，用于评估中空玻璃结构性装配密封胶的结构性装配性能。国内较大的中空玻璃深加工企业还有内部额外的检测项目，高温高湿老化后的拉断测试。具体测试流程是，首先在60-90℃和85-90％湿度的高温高湿下老化14天，然后在常温常湿条件下放置24小时，最后在拉力机上进行拉断测试，计算得到强度和强度保持率，并记录破坏情况。因此我们采用了国家行业标准的检测项目加上85℃+85％湿度的高温高湿老化拉断测试作为评价手段。
根据表1所示的结果，市场产品为目前国内中空玻璃深加工企业较常用的一种中空玻璃结构胶。其无论在常温拉断、浸水老化后拉断、水紫老化后拉断还是高温高湿老化后的拉断，其粘结性和强度保持率均低于实施例1-5所得样胶结果。尤其是在水紫老化后的拉断测试和高温高湿后的拉断测试结果，更是差距明显，市场常用产品在Low-E玻璃界面均呈现100％的界面破坏。本发明中所述的技术方案中，由于交联剂和偶联剂的体系的种类组合较多，从耐水性和耐温性等方面提高了结构性装配密封胶的耐老化粘结性，从而提高了该密封胶老化后的强度保持率。
本发明通过实施例的对比还发现，A组份中端羟基聚二甲基硅氧烷最佳含量在50～60份之间，纳米碳酸钙的最佳含量在45～53份之间，硅油增塑剂的最佳含量在1.5±0.5份，A、B组份的混合比例从10：1到13：1，越低性能越优异，即B组份含量越高，粘结稳定性和耐老化的强度保持率越好。
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应用，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 (8)

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40~60份，活性纳米碳酸钙40~60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6000～80000 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。
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。
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。
8.一种根据权利要求1-7中任意一项所述的双组份有机硅密封胶在LOW-E中空玻璃中的应用。
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