CN111154450A - 一种喷涂型硅酮阻燃密封胶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种喷涂型硅酮阻燃密封胶，其组分包括粘度介于100cp～10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷和阻燃剂。本发明一实施方式的喷涂型硅酮阻燃密封胶，可直接喷涂于设备或建筑外表面，在固化后能形成弹性密封膜，隔绝空气和水分，从而有效阻止了设备和建筑的腐蚀。且本发明的喷涂型硅酮阻燃密封胶不含任何溶剂，属于难燃材料，温度达到400℃自行分解，不易燃、更不助燃，施工方便。

Description

一种喷涂型硅酮阻燃密封胶
本申请为分案申请，其母案申请的申请号为201610530715.7，申请日为2016年7月6日，发明名称为“一种喷涂型硅酮阻燃密封胶”。
技术领域
本发明涉及一种硅酮阻燃密封胶，具体为一种可直接喷涂于建筑、设备表面的喷涂型硅酮阻燃密封胶。
背景技术
目前工业或建筑用喷涂材料多为油漆或涂料，但油漆或涂料不耐环境老化，雨淋、高温或阳光照射后会在设备或建筑表面出现龟裂、脆化、褪色、脱落等问题，容易造成设备腐蚀或建筑的不安全隐患。
另外，现有的喷涂材料均含有溶剂，与人体接触或被吸入后可导致疾病，即使申请号为201510692638.0的专利申请公开的一种防腐环保的喷涂油漆配方，其也含有乙醇等醇溶剂；该喷涂油漆的着火点≥110℃，在正常情况下不可能着火，避免了油漆火灾事故的发生，但其本身并不具有难燃性能，一旦发生火灾，有助燃倾向。
现有的喷涂材料施工工艺复杂，如申请号为201410088125.4的专利申请公开了一种喷涂油漆配方及喷涂工艺，即使其简化了传统的施工工艺，还需要喷涂三层(底漆、色漆、清漆)，且不同步骤间还需烘烤、流平等处理；又如申请号为CN201410565667.6的专利申请公开了一种飞机整体油箱密封胶喷涂修补方法，其聚硫密封胶需与丙酮等溶剂混合均匀，并与研磨的添加剂混合搅拌，到粘度适合再进行喷涂。既含有溶剂，用前又需要经过较复杂的混合过程。
发明内容
本发明的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种喷涂型硅酮阻燃密封胶，其组分包括粘度介于100cp～10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷和阻燃剂。
根据本发明的一实施方式，所述喷涂型硅酮阻燃密封胶的组分还包括粘度大于10000cp小于等于100000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷。
根据本发明的另一实施方式，所述粘度介于100cp～10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷与所述粘度大于10000cp小于等于100000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷的质量比介于1:(0.1～20)。
根据本发明的另一实施方式，所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝及硅系阻燃剂中的一种或几种。
根据本发明的另一实施方式，所述喷涂型硅酮阻燃密封胶的组分还包括流平剂、填料、交联剂、偶联剂、催化剂及抗老化剂。
根据本发明的另一实施方式，所述喷涂型硅酮阻燃密封胶各组分的质量配比为：
Figure BDA0002376934820000021
根据本发明的另一实施方式，所述流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷及端基改性有机硅氧烷中的一种或几种，所述流平剂的粘度为50cp～5000cp。
根据本发明的另一实施方式，所述填料选自碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钙、滑石粉、钛白粉、陶瓷微球、粘土、硅藻土、高岭土及二氧化硅中的一种或几种。
根据本发明的另一实施方式，所述交联剂为肟基硅烷或烷氧基硅烷。
根据本发明的另一实施方式，所述偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
根据本发明的另一实施方式，所述催化剂为有机锡化合物或钛络合物中的任意一种；所述抗老化剂为紫外线吸收剂、抗氧化剂和光稳定剂中的至少一种。
本发明一实施方式的喷涂型硅酮阻燃密封胶，可直接喷涂于设备或建筑外表面，在固化后能形成弹性密封膜，隔绝空气和水分，从而有效阻止了设备和建筑的腐蚀。且本发明的喷涂型硅酮阻燃密封胶不含任何溶剂，属于难燃材料，温度达到400℃自行分解，不易燃、更不助燃，施工方便。
具体实施方式
体现发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的描述在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明一实施方式提供了一种喷涂型硅酮阻燃密封胶，其组分包括羟基封端的聚二甲基硅氧烷和阻燃剂，所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度为100cp～10000cp。该羟基封端的聚硅氧烷例如可以为α-ω-二羟基封端的聚硅氧烷，本发明所涉及的粘度均是在25℃下测定。
该密封胶可直接喷涂于建筑或设备等的表面，并在固化后形成弹性密封膜。该弹性密封膜具有优异的耐酸、碱、盐、UV、高低温(-50℃～180℃)等抗老化性能，长期、有效的阻止了密封胶表面出现任何变化，解决了现有喷涂材料的龟裂、脆化、褪色、脱落等问题，同时也克服了现有的其它密封胶不能进行喷涂的缺陷。
本发明对阻燃剂的种类内有限定，例如其可以是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝及硅系阻燃剂中的一种或几种。
本发明中，羟基封端的聚二甲基硅氧烷可以为100cp～10000cp范围内的单一粘度的羟基封端的聚二甲基硅氧烷，例如粘度为500、1000、6000cp或10000的羟基封端的聚二甲基硅氧烷；也可以是粘度介于100cp～10000cp的聚二甲基硅氧烷与粘度大于10000cp小于等于100000cp的聚二甲基硅氧烷相混合，例如5000cp和30000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷的混合物。本发明对两种粘度聚二甲基硅氧烷的混合比例没有限定，优选为m1:m2＝1:(0.1～20)，其中m1表示粘度介于100cp～10000cp的聚二甲基硅氧烷的质量，m2表示粘度大于10000cp小于等于100000cp的聚二甲基硅氧烷的质量，例如可以是100重量份的100cp～10000cp的聚二甲基硅氧烷与30重量份的20000cp～100000cp的聚二甲基硅氧烷相混合。
在本发明的另一实施方式中，喷涂型硅酮阻燃密封胶的组分还包括流平剂、填料、交联剂、偶联剂、催化剂及抗老化剂。
具体地，流平剂可以为有机硅型，其粘度优选为50cp～5000cp。有机硅型流平剂例如可以为硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、端基改性有机硅任意一种或几种。其中，聚醚改性有机硅氧烷指的是端基为烷氧基的有机聚硅氧烷，例如甲氧基封端的聚二甲基硅氧烷；聚酯改性有机硅氧烷指的是端基为酯基的有机聚硅氧烷；烷基改性有机硅氧烷指的是端基为烷基的有机聚硅氧烷，例如可以是乙基封端的有机硅氧烷、苯基封端的有机硅氧烷等，端基改性有机硅例如可以是甲基封端有机硅、乙基封端有机硅等。
填料可以为碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钙、滑石粉、钛白粉、陶瓷微球、粘土、硅藻土、高岭土、二氧化硅任意一种或几种。填料可为处理型或非处理型，也可为重质、轻质或纳米钙。
交联剂可以为肟基硅烷、烷氧基硅烷中的任意一种。具体可为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷，二甲基二丁酮肟基硅烷，四丁酮肟基硅烷；甲基三甲/三乙氧基硅烷、乙烯基三甲/三乙氧基硅烷等。
偶联剂可以为氨丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙/甲氧基硅烷、γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
催化剂可以为有机锡类、钛络合物类中的任意一种，例如可以是二丁基二醋酸锡、二丁基二月桂酸锡、二丁基二辛锡、二丁基氧化锡、钛络合物等。
抗老化剂可以为紫外吸收剂、光稳定剂中的至少一种。紫外吸收剂具体可以为2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪、六甲基磷酰三胺、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑等；光稳定剂具体可以为4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮。
本发明对喷涂型硅酮阻燃密封胶各组分的质量配比没有限定，在本发明的一实施方式中，各组分的质量配比可以为：
Figure BDA0002376934820000051
本发明进一步提供了一种上述硅酮阻燃密封胶用于进行喷涂的用途。
本发明一实施方式的喷涂型硅酮阻燃密封胶，可直接喷涂于设备或建筑外表面，在固化后能形成弹性密封膜，隔绝空气和水分，从而有效阻止了设备和建筑的腐蚀。本发明对硅酮阻燃密封胶喷涂于设备或建筑外表的厚度没有限定，例如可以将其厚度控制在0.2mm～5mm之间。本发明对将喷涂型硅酮阻燃密封胶喷涂于设备或建筑表面的方法、设备及条件没有限定，现有的方法、设备均可用于进行喷涂。
本发明一实施方式的喷涂型硅酮阻燃密封胶的固含量为100％，不含任何溶剂，对人体无危害，对环境无污染。
以下，结合具体实施例对本发明的喷涂型硅酮阻燃密封胶做进一步说明。其中，所使用的原料均可通过市售获得，实施例及比较例中所涉及的相关测试的条件如下：
高低温交变：高温70℃，低温-20℃，10个循环；
浸水7d：在去离子水中浸泡7天；
紫外照射300h：采用UV340紫外辐照箱进行在外照射；
浸5％H2SO47d：在质量百分比浓度为5％的H2SO4中浸泡7天；
浸5％NaOH 7d：在质量百分比浓度为5％的NaOH中浸泡7天；
着火点：在400℃烘箱中测定。
实施例1
羟基封端的聚二甲基硅氧烷：
100cp 80重量份
流平剂：硅油 30重量份
交联剂：
甲基三丁酮肟基硅烷 2.0重量份
乙烯基三丁酮肟基硅烷 3.6重量份
偶联剂：氨丙基三甲氧基硅烷 0.48重量份
催化剂：二丁基二醋酸锡 0.06重量份
填料：
重质活性碳酸钙 120重量份
钛白粉 15重量份
阻燃剂：氢氧化铝 20重量份
抗老化剂：2,4,6-三(2’正丁氧基苯基)-1,3,5-三嗪 0.05重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为0.2mm。
实施例2
羟基封端的聚二甲基硅氧烷：
100cp 100重量份
100000cp 30重量份
流平剂：聚二甲基硅氧烷 50重量份
交联剂：
甲基三丁酮肟基硅烷 8.0重量份
二甲基二丁酮肟基硅烷 5.0重量份
偶联剂：巯丙基三乙/甲氧基硅烷 3.0重量份
催化剂：二丁基二醋酸锡 0.5重量份
填料：
重质碳酸钙 100重量份
活性纳米钙 30重量份
陶瓷微球 5重量份
阻燃剂：氢氧化铝 120重量份
抗老化剂：4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶 0.2重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为2mm。
实施例3
羟基封端的聚二甲基硅氧烷：
5000cp 120重量份
流平剂：聚醚改性有机硅氧烷 70重量份
交联剂：
乙烯基三丁酮肟基硅烷 3.0重量份
二甲基二丁酮肟基硅烷 7.0重量份
偶联剂：
巯丙基三乙/甲氧基硅烷 1.0重量份
γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 1.0重量份
γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 1.0重量份
催化剂：二丁基二月桂酸锡 0.08重量份
填料：
重质活性碳酸钙 150重量份
滑石粉 30重量份
阻燃剂：氢氧化镁 50重量份
抗老化剂：六甲基磷酰三胺、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯5.0重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为2mm。
实施例4
羟基封端的聚二甲基硅氧烷：
500cp 65重量份
50000cp 65重量份
流平剂：端基改性有机硅氧烷 50重量份
交联剂：
四丁酮肟基硅烷 5.0重量份
偶联剂：γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 2.0重量份
催化剂：二丁基二月桂酸锡 0.08重量份
填料：硫酸钙 160重量份
粘土 10重量份
阻燃剂：氢氧化铝 100重量份
抗老化剂：
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 0.2重量份
4-苯甲酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶 8.0重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为4mm。
实施例5
羟基封端的聚二甲基硅氧烷
1000cp 70重量份
80000cp 60重量份
流平剂：聚二甲基硅氧烷 40重量份
交联剂：
二乙烯基二丁酮肟基硅烷 8.0重量份
四丁酮肟基硅烷 4.0重量份
偶联剂：γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷 3.6重量份
催化剂：二丁基二辛锡 0.1重量份
填料：
硫酸钙 100重量份
重质碳酸钙 50重量份
硅藻土 10重量份
阻燃剂：氢氧化镁 80重量份
抗老化剂：
2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮 0.5重量份
4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶 3.0重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为5mm。
实施例6
羟基封端的聚二甲基硅氧烷
10000cp 100重量份
流平剂：苯基硅油 10重量份
交联剂：
甲基三甲氧基硅烷 5重量份
乙烯基三甲氧基硅烷 5重量份
偶联剂：氨丙基三甲氧基硅烷 2重量份
催化剂：钛络合物 4重量份
填料：
活性轻钙 50重量份
活性重钙 100重量份
高岭土 10重量份
阻燃剂：二氧化硅 10重量份
抗老化剂：
2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑 8.8重量份
六甲基磷酰三胺、三(1,2,2,6,6-五甲哌啶基)亚磷酸酯 0.2重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为5mm。
实施例7
羟基封端的聚二甲基硅氧烷：
2000cp 60重量份
15000cp 20重量份
流平剂：乙基硅油 12重量份
交联剂：
甲基三乙氧基硅烷 3重量份
乙烯基三甲氧基硅烷 2重量份
偶联剂：γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷 0.3重量份
催化剂：钛络合物 2重量份
填料：
纳米碳酸钙 10重量份
二氧化硅 3重量份
阻燃剂：三氧化二锑 120重量份
抗老化剂：
2-(2’-羟基-3’,5’-二叔苯基)-5-氯化苯并三唑 0.005重量份
4-苯甲酰氧基-2,2,6,6-四甲基哌啶 0.005重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，以现有的喷涂设备将混合物喷涂于设备的表面，待混合物固化后在设备表面形成一层喷涂型硅酮阻燃密封胶膜，厚度为3mm。
比较例1
α-ω-二羟基封端的聚硅氧烷
50000cp(50Pa·s) 70重量份
交联剂：
甲基三乙氧基硅烷 3.5重量份
乙基三乙氧基硅烷 3.5重量份
填料：气相白炭黑 8重量份
增塑剂：201甲基硅油(粘度0.5Pa·s) 15重量份
粘附促进剂：二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷 0.02重量份
将上述配比的原料按常规方法混合均匀后，得到的是非下垂型膏状物，不能进行喷涂。
比较例2
选用市面常用的聚氨酯面漆，厂家为阿克苏，型号为Interthane 870喷涂于相同设备的表面。
将实施例1至7及比较例2喷涂于设备上形成的膜在同等条件下通过高低温交变、浸水、紫外辐照等性能测试，具体结果参见表1。
表1
Figure BDA0002376934820000111
比较例1的结果表明仅使用50000cp的α-ω-二羟基封端的聚硅氧烷的原料，不能进行喷涂。表1中所罗列的结果表明本发明实施例的喷涂型硅酮阻燃密封胶在高低温交变测试中没有出现漆面脱落，在紫外照射下无变化或仅发生轻微的龟裂，浸泡于硫酸中没有起泡，浸泡于氢氧化钠中无变化，着火点均高于400℃，上述各项性能均优于现有的比较例2聚氨酯面漆。
除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种喷涂型硅酮阻燃密封胶，其组分包括粘度介于100cp～10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷和阻燃剂。
2.根据权利要求1所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述组分还包括粘度大于10000cp小于等于100000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的喷涂型硅酮密封胶，其中所述粘度介于100cp～10000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷与所述粘度大于10000cp小于等于100000cp的羟基封端的聚二甲基硅氧烷的质量比介于1:(0.1～20)。
4.根据权利要求1所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述阻燃剂选自三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝及硅系阻燃剂中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其组分还包括流平剂、填料、交联剂、偶联剂、催化剂及抗老化剂。
6.根据权利要求5所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中各组分的质量配比为：
Figure FDA0002376934810000011
7.根据权利要求5所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述流平剂选自聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷及端基改性有机硅氧烷中的一种或几种，所述流平剂的粘度为50cp～5000cp。
8.根据权利要求5所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述填料选自碳酸钙、氢氧化钙、硫酸钙、滑石粉、钛白粉、陶瓷微球、粘土、硅藻土、高岭土及二氧化硅中的一种或几种。
9.根据权利要求5所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述交联剂为肟基硅烷或烷氧基硅烷；所述催化剂为有机锡化合物或钛络合物中的任意一种；所述抗老化剂为紫外线吸收剂、抗氧化剂和光稳定剂中的至少一种。
10.根据权利要求5所述的喷涂型硅酮阻燃密封胶，其中所述偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷和γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
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