CN112724918B - 一种固化速度可调的双组份胶 - Google Patents

Abstract

本申请涉及硅橡胶领域，具体公开了一种固化速度可调的双组份胶，包括A组分和B组分，A组分与B组分以任意比例混合，所述A组分包括以下质量分数的组分：α，ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷100份；增塑剂30‑40份；交联剂2.5‑5份；填料100‑120份；偶联剂2‑6份；所述α，ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃时的黏度范围为10000‑50000mPa.s；所述B组分包括以下质量分数的组分：增塑剂10‑15份；催化剂0.1‑1份，本申请的制备方法具有减少用户对硅橡胶的硫化速度调整时对硅橡胶的力学性能产生影响的优点。

Description

一种固化速度可调的双组份胶

技术领域

本申请涉及硅橡胶领域，更具体地说，它涉及一种固化速度可调的双组分胶。

背景技术

室温硫化硅橡胶是20世纪60年代问世的一种新型的有机硅弹性体，由于这种橡胶在室温下无需加热、加压即可就地固化，使用极其方便，因此，室温硫化橡胶成为有机硅产品的重要组成部分。

双组份室温硫化硅橡胶是室温硫化橡胶中最受欢迎的一种，现有的双组份室温硫化硅橡胶的配方包括质量比为10：1的A组分和B组分，其中，A组分为基础胶料，B组分为催化剂、交联剂、偶联剂等助剂。在实际使用过程中，由于南北温度差异和四季温度差异，而温度对催化剂的活性影响十分明显，因此，大多数用户都会通过调节A组分和B组分的配比，通过调节固化速度来调节施工进度。但是由于该配比方式的双组份，用户必须精准的采用10：1的配比，方能达到最优力学、粘接性能，但温度随环境条件变化时，催化剂的催化活性随温度变化，从而使得硅橡胶的硫化速度随环境变化发生改变，当A组分和B组分的配比需要随温度变化而进行调整时从而调整施工进度时，使得双组份胶的力学和粘接性能变差，因此，还有改善空间。

发明内容

为了减少用户对硅橡胶的硫化速度调整时对硅橡胶的力学性能产生影响，本申请提供一种固化速度可调的双组份胶。

本申请提供的一种固化速度可调的双组份胶，采用如下的技术方案：

一种固化速度可调的双组份胶，包括A组分和B组分，A组分与B组分以任意比例混合，所述A组分包括以下质量分数的组分：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份；

增塑剂30-40份；

交联剂2.5-5份；

填料100-120份；

偶联剂2-6份；

所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃时的黏度范围为10000-50000mPa.s；

所述B组分包括一下质量分数的组分：

增塑剂10-15份；

催化剂0.1-1份。

通过采用上述技术方案，由于A组分为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂、填料、交联剂、偶联剂，B组分为增塑剂、催化剂，使得双组份胶需要使用时，将A组分和B组分混合即可，当季节差异或者南北差异引起环境温度变化时，由于A组分和B组分的比例可以任意变化，当A组分和B组分任意比例变化对硫化速度影响较大，且不易对硫化后产品的性能造成不利影响，用户可以根据施工环境温度来调节B组分的用量从而改变催化剂的用量，从而满足不同用户对硫化速度的需求，进而满足自身所需的施工进度，由于B组分的用量改变仅引起了硫化速度的改变，而交联剂和偶联剂的用量并未随B组分的用量改变，使得双组份胶以任意比例混合后，不易因交联剂、偶联剂加入过量后，导致胶体模量升高，胶体耐候性能缩短，胶体变稠，黏度大，施工挤出力大的情况发生，也不易因降低交联剂、偶联剂的量，双组份胶因交联剂量不足导致交联不完全，胶体发软，抗触变性差，偶联剂不足导致粘附能力的下降，增加脱胶风险的情况，因此，用户可以在双组份胶的力学、粘接性能不易发生变化的条件下，根据自身环境条件，调整B组分的用量，加快或降低固化速度，满足自身所需施工进度，同时解决A组份与B组份混合前后的稠度、挤出力浮动范围窄的问题。

由于A组分和B组分分开储存，A组分中未添加催化剂时α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷不易交联固化，因此，A组分和B组分的储存稳定性极佳。

优选的，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷中的一种或多种复配。

通过采用上述技术方案，通过交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷，使得α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的交联点的数量较为合适，从而产生较佳的交联密度，硅橡胶获得的弹性较佳，拉伸强度、撕裂强度和粘接性能较佳。

优选的，所述交联剂包括以下质量分数的组分：

十二烷基三甲氧基硅烷0.5-1份；

苯基三丁酮肟基硅烷2-4份。

通过采用上述技术方案，通过十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷以特定的比例配合，使得硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度和粘接性能进一步得到提高，同时，双组份胶的透光性得到明显的提高，使得双组份胶不易影响被粘物的透明效果。

优选的，所述偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种复配。

通过采用上述技术方案，通过偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷，使得A组份需要与B组分混合时，B组分在A组分中的分散性提高，同时使得双组份胶的粘附能力提高，双组份胶不易与粘附物体分离。

优选的，所述填料包括以下质量分数的组分：

气相白炭黑80-90份；

活性碳酸钙15-25份；

熔融硅微粉20-25份，

所述气相法白炭黑为比表面积为195-245m²/g的疏水型气相法白炭黑。

通过采用上述技术方案，通过气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉以特定的比例配合，使得双组份胶的拉伸强度和撕裂强度在一定程度上提高，有利于提高双组份胶的透光率，使得双组分胶不易对被粘物的透明度产生影响。

优选的，所述增塑剂为二甲基硅油和苯甲基硅油的复配；

所述二甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-10000mPa.s，苯甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-200mPa.s。

通过采用上述技术方案，加入二甲基硅油、苯甲基硅油与α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷配合，有利于降低双组份胶的黏度，使得A组分和B组分的挤出时所需力度减弱，有利于A组分和B组分迅速混合均匀。

通过二甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-10000mPa.s，苯甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-200mPa.s，使得双组份胶的黏度降低效果较佳，同时使得降低A组分和B组分的挤出力的效果较佳。

优选的，所述增塑剂中二甲基硅油和苯甲基硅油的质量比为(2.5-3)：1。

通过采用上述技术方案，当二甲基硅油和苯甲基硅油的质量比为(2.5-3)：1，有利于进一步降低双组份胶的黏度，进一步降低双组份胶的挤出力，还有利于提高填料在A组分中的分散性，使得填料不易团聚，从而A组分的加工性能提高。

优选的，所述催化剂为有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物中的一种或多种复配。

通过采用上述技术方案，通过加入有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物中的一种或多种复配，有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物对α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷具有较佳的催化作用，加入后α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的硫化速度不易骤然升高或者降低，有利于提高用户对硫化速度的控制，从而有利于提高用户对施工进度的控制。

优选的，所述催化剂包括以下质量分数：

2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯0.3-0.5份。

通过采用上述技术方案，通过加入特定比例的2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯，2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯对α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的催化反应活性受温度影响较小，且催化活性较高，使得2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯在用量较少的情况下便能稳定的催化反应的进行，同时2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯还有利于提高双组份胶的粘接性能，使得双组份胶的粘接稳定性提高，有利于减少脱胶现象的发生。

优选的，上述固化速度可调的双组份胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：A组分和B组分的制备如下：

室温下，将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、苯甲基硅油、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉加入搅拌器中，抽真空并搅拌均匀，得A组分；

室温下，将2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯、二甲基硅油、苯甲基硅油加入搅拌器中，抽真空并搅拌均匀，得B组分；

步骤二：根据施工进度需要，选择A组分和B组分以任意配比配合，得双组份胶。

通过采用上述技术方案，使得A组分和B组分混合后，其硫化速度调节方便，使用者能够根据施工环境以及施工进度，通过改变B组分的用量调节其硫化速度，而不易对硫化后的双组分胶的质量产生不利影响，使得固体胶的使用效果较佳，的效果较佳

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、由于A组分为α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂、填料、交联剂、偶联剂，B组分为增塑剂、催化剂，使得双组份胶需要使用时，将A组分和B组分混合即可，当季节差异或者南北差异引起环境温度变化时，用户可以在双组份胶的力学、粘接性能不易发生变化的条件下，根据自身环境条件，调整B组分的用量，加快或降低固化速度，满足自身所需施工进度，同时解决A组份与B组份混合前后的稠度、挤出力浮动范围窄的问题。

2、通过十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷以特定的比例配合，使得硅橡胶的拉伸强度、撕裂强度和粘接性能进一步得到提高，同时，双组份胶的透光性得到明显的提高，使得双组份胶不易影响被粘物的透明效果。

3、通过气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉以特定的比例配合，使得双组份胶的拉伸强度和撕裂强度在一定程度上提高，有利于提高双组份胶的透光率，使得双组分胶不易对被粘物的透明度产生影响。

具体实施方式

原料说明：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃时的黏度范围为10000-50000mPa.s，购买自济南兴隆达化工有限公司。

二甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-10000mPa.s，购买自济南兴隆达化工有限公司。

苯甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-200mPa.s，购买自济南兴隆达化工有限公司。

气相法白炭黑为比表面积为195-245m²/g的疏水型气相法白炭黑，购买自上海凯茵化工有限公司出售的牌号为R812S的气相法白炭黑。

活性碳酸钙为400-1000目，购买自南召县基金矿产有限公司。

熔融硅微粉为400-5000目，购买自广东源磊粉体有限公司。

实施例1

一种固化速度可调的双组份胶，包括A组分和B组分，其中，A组分

包括α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂、交联剂、填料、偶联剂。

A组分中，增塑剂为二甲基硅油和苯甲基硅油的复配；

交联剂为十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷的复配；

填料为气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉的复配；

偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷的复配。

B组分包括催化剂和增塑剂。

B组分中，催化剂为2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯；

增塑剂为二甲基硅油和苯甲基硅油的复配。

实施例1-3中，各组分的加入量详见表1(单位为kg)。

表1

一种固化速度可调的双组份胶，按如下步骤制备：

步骤一：A组分和B组分的制备如下：

室温下，将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、苯甲基硅油、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉加入搅拌器中，在真空度为-0.08MPa，搅拌速度为100r/min，搅拌8min，得A组分；

室温下，将2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯、二甲基硅油、苯甲基硅油加入搅拌器中，在真空度为-0.08MPa，搅拌速度为100r/min，搅拌2min，得B组分；

步骤二：根据施工进度需要，选择A组分和B组分以任意配比配合，得双组份胶。

实施例4

与实施例3相比，区别仅在于催化剂为丁基三氯化锡。

实施例5

与实施例3相比，区别仅在于催化剂为正辛基锡。

实施例6

与实施例3相比，区别仅在于催化剂为钛酸异丙酯。

实施例7

与实施例3相比，区别仅在于催化剂为钛酸丁酯。

对比例1

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，采用苯基三丁酮肟基硅烷等量代替十二烷基三甲氧基硅烷。

对比例2

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，采用十二烷基三甲氧基硅烷等量代替苯基三丁酮肟基硅烷。

对比例3

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，十二烷基三甲氧基硅烷加入2kg，苯基三丁酮肟基硅烷加入6kg。

对比例4

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，十二烷基三甲氧基硅烷加入0.2kg，苯基三丁酮肟基硅烷加入1kg。

对比例5

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，气相白炭黑加入70kg、活性碳酸钙10kg、熔融硅微粉15kg。

对比例6

与实施例3相比，区别仅在于：

步骤一中，气相白炭黑加入100kg、活性碳酸钙20kg、熔融硅微粉30kg。

实验1

根据GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》检测各实施例及比较例制备所得的双组份胶的拉伸强度(MPa)。

实验2

根据GB/T 529《硫化橡胶或热塑性橡胶撕裂强度的测定》检测各实施例及比较例制备所得的双组份胶的撕裂强度(KN/m)。

实验3

根据GB/T 2410-2008《透明塑料透光率和雾度的测定》检测各实施例及比较例制备所得的双组份胶的透光率(％)。

实验1-3的检测数据详见表2。

表2

根据表2中比较例1-2和实施例3对比可得，通过加入苯基三丁酮肟基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷配合，双组份胶的拉伸强度和撕裂强度提高，证明苯基三丁酮肟基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷使得α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的交联点的数量较为合适，从而产生较佳的交联密度，双组份胶固化后的拉伸强度、撕裂强度和粘接性能较佳。

根据表2中比较例3-4和实施例3对比可得，通过加入特定比例的苯基三丁酮肟基硅烷和十二烷基三甲氧基硅烷，使得双组份胶的拉伸强度和撕裂强度提高的同时，双组份胶固化后的透光率提高，从而使得双组份胶不易影响被粘物的透光度。

根据表2中比较例5-6和实施例3对比可得，通过加入特定比例的气相化白炭黑、活性碳酸该以及熔融硅微粉，使得双组份胶固化后的透光率提高，使得双组份胶固化后的透明度提高，使得双组份胶不易对被粘物的透光度产生影响。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种固化速度可调的双组份胶，包括A组分和B组分，其特征在于：A组分与B组分以任意比例混合，所述A组分包括以下质量份数的组分：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份；

增塑剂30-40份；

交联剂2.5-5份；

填料100-120份；

偶联剂2-6份；

所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃时的黏度范围为10000-50000mPa.s；

所述B组分包括以下质量份数的组分：

增塑剂10-15份；

催化剂0.1-1份；

所述交联剂包括以下质量份数的组分：

十二烷基三甲氧基硅烷0.5-1份；

苯基三丁酮肟基硅烷2-4份；

所述填料包括以下质量份数的组分：

气相白炭黑80-90份；

活性碳酸钙15-25份；

熔融硅微粉20-25份；

所述气相白炭黑为比表面积为195-245m²/g的疏水型气相白炭黑。

2.根据权利要求1所述的固化速度可调的双组份胶，其特征在于：所述偶联剂为氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的一种或两种复配。

3.根据权利要求1所述的固化速度可调的双组份胶，其特征在于：所述增塑剂为二甲基硅油和苯甲基硅油的复配；

所述二甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-10000mPa.s，苯甲基硅油在25℃时的黏度范围为100-200mPa.s。

4.根据权利要求3所述的固化速度可调的双组份胶，其特征在于：所述增塑剂中二甲基硅油和苯甲基硅油的质量比为（2.5-3）：1。

5.根据权利要求1所述的固化速度可调的双组份胶，其特征在于：所述催化剂为有机锡类催化剂、钛酸酯及其配合物中的一种或多种复配。

6.根据权利要求5所述的固化速度可调的双组份胶，其特征在于：所述催化剂包括以下质量份数 ：

2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯0.3-0.5份。

7.权利要求1-6任一所述固化速度可调的双组份胶的制备方法包括以下步骤：

步骤一：A组分和B组分的制备如下：

室温下，将α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、苯甲基硅油、十二烷基三甲氧基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、气相白炭黑、活性碳酸钙、熔融硅微粉加入搅拌器中，抽真空并搅拌均匀，得A组分；

室温下，将2，2，2-次氮基三乙基钛酸酯、二甲基硅油、苯甲基硅油加入搅拌器中，抽真空并搅拌均匀，得B组分；

步骤二：根据施工进度需要，选择A组分和B组分以任意配比配合，得双组份胶。