CN115197263A - 一种改性硅烷偶联剂、耐水硅酮结构密封胶及其制备方法 - Google Patents
一种改性硅烷偶联剂、耐水硅酮结构密封胶及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种改性硅烷偶联剂、耐水硅酮结构密封胶及其制备方法。所述改性硅烷偶联剂具有如下结构。本发明通过γ‑异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇反应得到含烯烃的硅氧烷，该含烯烃的硅氧烷再进行环氧化反应得到含有多种不同官能团的改性硅烷偶联剂。再以该含有多种不同官能团的改性硅烷偶联剂制备硅酮结构密封胶，由于不同活性基团之间具有很好的协同作用，使得所得硅酮结构密封胶的水稳定性大幅提高，泡水粘结性得到很大提高。
Description
技术领域
本发明涉及密封胶领域，特别是涉及一种改性硅烷偶联剂、耐水硅酮结构密封胶及其制备方法。
背景技术
缩合型双组分室温硫化(RTV-2)硅酮结构胶是以端羟基聚二甲基硅氧烷为基胶与填料及添加剂配成基础料A组分，由交联剂、偶联剂、催化剂及添加剂配合成的硫化体系B组分，使用时按一定比例混合制成的弹性体。因在室温条件下就可以发生交联固化反应，使用极其方便。主要用于诸如建筑幕墙、节能门窗、中空玻璃等。与此同时，硅酮胶的应用还随着新兴技术产业的发展，在电器制造、机械制造、节能环保、绿色能源、动力电池等领域不断拓展，显示出强大的生命力。
硅酮结构胶具有高强度，且耐老化、耐疲劳、耐腐蚀，在金属、陶瓷、塑料、橡胶、木材等同种材料或者不同种材料之间的粘接方面具有广泛的应用。这些材料在粘接后在后期使用过程中往往会受到雨水的侵蚀，所以结构胶需要有很好的耐水性能，劣质的结构胶防水性能较差，后期往往会与基材出现脱粘现象，这种情况增加了结构胶使用的安全隐患和后期维护成本，不利于有机硅密封胶产业健康发展。
专利CN208586839U公开了一种建筑外墙板防水结构，主要是通过喷涂防水层和添加抗裂胶浆来加强防水性能，但其没在密封胶上做出改进。专利CN108178978A通过混合聚氨酯预聚物、硅烷改性异氰酸酯预聚物、硅烷偶联剂、催化剂、溶剂等制备底涂剂来提高密封胶与基材的粘接性，这种方式合成较为繁琐，且可能会随着基材的变化导致适用性变差。
因此，针对现有技术中硅酮结构胶所存在的问题，提供一种在满足现有硅酮结构胶性能的基础上，同时具有良好耐水性的双组分硅酮结构胶显得尤为重要，具有良好的经济效益。
发明内容
基于此，本发明制备了一种含有多种不同官能团的改性硅烷偶联剂，将其用于制备硅酮结构胶，可以大幅提升其耐水性能。
具体地，本发明包括如下技术方案。
一种改性硅烷偶联剂，具有如下结构：
一种改性硅烷偶联剂，由含烯烃的硅氧烷通过烯烃官能团发生环氧化反应得到，所述含烯烃的硅氧烷由γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇在催化剂作用下反应得到。
在其中一些实施例中，所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四叔丁酯和钛酸四异丙酯中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇的反应摩尔比为0.3：1～1：1。
一种上述的改性硅烷偶联剂的制备方法，包括如下步骤：
(1)γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇溶于有机溶剂，加入催化剂，在温度为60℃-80℃的条件下搅拌反应2h-6h，再在真空度为0.01Kpa～10Kpa的条件下继续反应1-2小时，即得所述含烯烃的硅氧烷；
(2)在有机溶剂中，所述含烯烃的硅氧烷、异丁醛和催化剂在温度为20℃-40℃以及通入氧气的条件下反应2-5小时，即得所述改性硅烷偶联剂。
在其中一些实施例中，步骤(1)中所述有机溶剂为甲苯、苯和环己烷中的至少一种。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷和三氯乙烷中的至少一种。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述催化剂为Pd/C、银、钙、钡和铯中的至少一种。
在其中一些实施例中，步骤(2)中所述含烯烃的硅氧烷和异丁醛和摩尔比为1：3-5。
在其中一些实施例中，步骤(1)中所述真空度为0.5Kpa-2Kpa。
本发明还提供了一种硅酮结构密封胶，该硅酮结构密封胶的耐水性能好。包括如下技术方案。
一种硅酮结构密封胶，其偶联剂中含有上述的改性硅烷偶联剂。
一种硅酮结构密封胶，包括A组分和B组分，
以重量份计，所述A组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份有机聚硅氧烷聚合物
60～150份填料
5～25份增塑剂；
以重量份计，所述B组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份二甲基硅油
50～150份炭黑
15～60份交联剂
15～60份偶联剂
0.1～1.5份催化剂；
所述偶联剂含有上述的改性硅烷偶联剂；和/或所述偶联剂含有环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合。
在其中一些实施例中，以重量份计，所述A组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份有机聚硅氧烷聚合物
90～110份填料
8～12份增塑剂；
以重量份计，所述B组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份二甲基硅油
90～110份炭黑
45～55份交联剂
45～55份偶联剂
0.8～1.2份催化剂。
在其中一些实施例中，使用时，所述A组分和B组分的混合体积比8-14:1。
在其中一些实施例中，所述偶联剂为上述的改性硅烷偶联剂。
在其中一些实施例中，所述偶联剂由第一偶联剂和第二偶联剂组成，所述第一偶联剂为环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合，或者上述的改性硅烷偶联剂；所述第二偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、环氧环己基甲基二甲氧基硅烷、环氧环己基甲基二乙氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、二乙烯基三氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述第一偶联剂为质量比为1：0.8-1.2的环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合，或者所述改性硅烷偶联剂。
在其中一些实施例中，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0-2。
在其中一些实施例中，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0.5-1.5。
在其中一些实施例中，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0.8-1.2。
在其中一些实施例中，所述偶联剂由质量比为1：0.8-1.2的所述改性硅烷偶联剂和γ-氨丙基三甲氧基硅烷组成。
在其中一些实施例中，所述有机聚硅氧烷聚合物选自端羟基封端的聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、烷基封端的聚二甲基硅氧烷中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述有机聚硅氧烷聚合物在25℃下的粘度为15000mPa·s～25000mPa·s。
在其中一些实施例中，所述填料为纳米活性碳酸钙。
在其中一些实施例中，所述纳米活性碳酸钙的粒径为20～200nm。
在其中一些实施例中，所述纳米活性碳酸钙的粒径为80～120nm。
在其中一些实施例中，所述增塑剂选自二甲基硅油、甲基苯基硅油和羟基硅油中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述增塑剂为二甲基硅油，其在25℃下的粘度为300mPa·s～500mPa·s。
在其中一些实施例中，所述B组分中的二甲基硅油在25℃下的粘度为5000mPa·s～20000mPa·s。
在其中一些实施例中，所述B组分中的二甲基硅油在25℃下的粘度为8000mPa·s～12000mPa·s。
在其中一些实施例中，所述交联剂选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷低聚物、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一种。
在其中一些实施例中，所述催化剂选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、二丁基二辛酸锡、钛酸异丙酯和钛酸正丁酯中的至少一种。
本发明还提供了上述的硅酮结构密封胶的制备方法，包括如下技术方案。
一种上述的硅酮结构密封胶的制备方法，包括如下步骤：
A组分的制备：将所述有机聚硅氧烷聚合物、填料和增塑剂在温度为60℃～120℃的条件下混合10min～200min，即得；
B组分的制备：将所述二甲基硅油和炭黑在温度为80℃～120℃的条件下混合10min～60min，再加入所述交联剂、偶联剂和催化剂，在氮气或者惰性气体的保护下继续搅拌10min～100min，即得。
在其中一些实施例中，所述硅酮结构密封胶的制备方法包括如下步骤：
A组分的制备：将所述有机聚硅氧烷聚合物、填料和增塑剂在温度为80℃～100℃的条件下混合40min～120min，即得；
B组分的制备：将所述二甲基硅油和炭黑在温度为90℃～110℃的条件下混合20min～40min，再加入所述交联剂、偶联剂和催化剂，在氮气或者惰性气体的保护下继续搅拌10min～20min，即得。
本发明通过γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇反应得到含烯烃的硅氧烷，该含烯烃的硅氧烷再进行环氧化反应得到含有多种不同官能团的改性硅烷偶联剂。再以该含有多种不同官能团的改性硅烷偶联剂制备硅酮结构密封胶，由于不同活性基团之间具有很好的协同作用，使得所得硅酮结构密封胶的水稳定性大幅提高，泡水粘结性得到很大提高。并且，通过控制偶联剂中改性硅烷偶联剂的添加量，可以获得力学性能和泡水粘结性都比较优异的硅酮结构密封胶。
本发明的合成工艺简单，所得硅酮结构密封胶可满足特殊建筑、汽车、电子电器等多方面要求。
具体实施方式
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本发明所述粘度均为在25℃下的粘度。
以下为具体实施例。
以下实施例中，改性硅烷偶联剂的制备方法如下：
(1)将1molγ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和2mol乙烯醇溶于4mol甲苯溶剂，加入0.006mol钛酸四丁酯催化剂，在温度为70℃的条件下搅拌反应4h，再在真空度为1Kpa的条件下继续反应1.5小时，最后减压蒸馏除去低沸物，并通过柱层析得到含烯烃的硅氧烷中间体，收率约为70％。对得到的化合物进行红外光谱测试，在波长1600cm-1附近观察到含C＝C的特征峰，证明成功得到了含烯烃的硅氧烷中间体产物。
(2)中间体产物中含烯烃的官能团在活性炭负载的钯纳米颗粒作为催化剂，以氧气作为氧源，异丁醛为牺牲剂的条件下反应，生成了带有环氧基团的改性硅烷偶联剂目标产物，收率为85％。具体反应：将150mL二氯甲烷、50mmol含烯烃的硅氧烷中间体产物、200mmol异丁醛和1g催化剂，在30℃下搅拌混合3h，搅拌过程保持通氧气(含量≥99.99％)。将最终得到的反应混合物通过去除催化剂再减压蒸馏除去低沸物，得到改性硅烷偶联剂目标产物。对得到的化合物进行红外光谱测试，在波长1600cm-1附近不再有C＝C的特征峰，在波长915cm-1附近发现有环氧基团的特征峰，证明成功得到了改性硅烷偶联剂目标产物。
合成路线如下：
实施例1：
本实施例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、25份改性硅烷偶联剂和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
实施例2：
本实施例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、30份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、20份改性硅烷偶联剂和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
实施例3：
本实施例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、20份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、30份改性硅烷偶联剂和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
实施例4：
本实施例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、12.5份环氧丙基三甲氧基硅烷、12.5份γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
对比例1：
本对比例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、50份γ-氨丙基三甲氧基硅烷和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
对比例2：
本对比例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、25份γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
对比例3：
本对比例提供的耐水硅酮结构密封胶的制备方法如下：
A组分(重量份数)：
取粘度为20000mPa·s的端羟基封端的聚二甲基硅氧烷100份和10份粘度为400mPa·s的二甲基硅油加入捏合机搅拌分散，5min钟后在搅拌过程中将100份100nm粒径的纳米活性碳酸钙加入其中使胶完全覆盖粉体形成自流平型基料，控制反应温度为90℃，搅拌混合1h，得到A基料(即A组分)，研磨后备用。
B组分(重量份数)：
将100份10000mPa·s二甲基硅油、100份炭黑加入行星搅拌机中真空搅拌，待温度稳定在100℃保持30min得到B基料，待基料冷却至常温后，在B基料中加入50份甲基三甲氧基硅烷、25份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、25份环氧丙基三甲氧基硅烷和1份二丁基二月桂酸锡，在氮气保护下搅拌10min，得到B组分；
再将A组分和B组分按照混合体积比10:1在行星搅拌机中抽真空混合均匀，然后制成H型试件，用于检测试样的拉伸粘结性。
将实施例1-4和对比例1-3制备的H型试件在标准条件下养护14D后放入温度为(23±2)℃的去离子水中，保持7天后取出并在10min内进行拉伸测试，记录试片粘接破坏面积。拉伸粘接性测试按照GB/T 13477.8-2003进行测试。测试结果如表1所示。
表1各实施例和对比例所得试件的拉伸粘结性测试结果
对比这些实验结果可以得出如下结论，通过对比对比例1-3可以得到添加含环氧和氰基官能团的偶联剂可以提高硅酮密封胶的泡水粘接性。对比实施例4和对比例2-3可以得到含环氧和氰基官能团的偶联剂共用后比其单独使用泡水粘接性更好，对比实施例1和实施例4可以得到使用本发明自制的改性硅烷偶联剂比含这两种官能团的偶联剂混合使用的效果更佳，能够更有效的提高所得硅酮密封胶的力学性能和泡水粘接性。对比实施例1-3可以得到本发明制备的改性硅烷偶联剂在当前体系中最佳使用份数为25份。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种改性硅烷偶联剂，其特征在于，具有如下结构：
2.一种改性硅烷偶联剂，其特征在于，由含烯烃的硅氧烷通过烯烃官能团发生环氧化反应得到，所述含烯烃的硅氧烷由γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇在催化剂作用下反应得到。
3.根据权利要求2所述的改性硅烷偶联剂，其特征在于，所述催化剂选自钛酸四丁酯、钛酸四乙酯、钛酸四叔丁酯和钛酸四异丙酯中的至少一种；和/或
所述γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇的反应摩尔比为0.3～1：1。
4.一种权利要求1-3任一项所述的改性硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和乙烯醇溶于有机溶剂，加入催化剂，在温度为60℃-80℃的条件下搅拌反应2h-6h，再在真空度为0.01Kpa～10Kpa的条件下继续反应1-2小时，即得所述含烯烃的硅氧烷；
(2)在有机溶剂中，所述含烯烃的硅氧烷、异丁醛和催化剂在温度为20℃-40℃以及通入氧气的条件下反应2-5小时，即得所述改性硅烷偶联剂。
5.根据权利要求4所述的改性硅烷偶联剂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述有机溶剂为甲苯、苯和环己烷中的至少一种；和/或，
步骤(2)中所述有机溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、二氯丙烷和三氯乙烷中的至少一种；和/或，
步骤(2)中所述催化剂为Pd/C、银、钙、钡和铯中的至少一种；和/或，
步骤(2)中所述含烯烃的硅氧烷和异丁醛和摩尔比为1：3-5。
6.一种硅酮结构密封胶，其特征在于，其偶联剂中含有权利要求1-3任一项所述的改性硅烷偶联剂。
7.一种硅酮结构密封胶，其特征在于，所述硅酮结构密封胶包括A组分和B组分，
以重量份计，所述A组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份有机聚硅氧烷聚合物
60～150份填料
5～25份增塑剂；
以重量份计，所述B组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份二甲基硅油
50～150份炭黑
15～60份交联剂
15～60份偶联剂
0.1～1.5份催化剂；
所述偶联剂含有权利要求1-3任一项所述的改性硅烷偶联剂；和/或所述偶联剂含有环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合；
优选地，以重量份计，所述A组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份有机聚硅氧烷聚合物
90～110份填料
8～12份增塑剂；
以重量份计，所述B组分由包括如下组分的原料制备而成：
100份二甲基硅油
90～110份炭黑
45～55份交联剂
45～55份偶联剂
0.8～1.2份催化剂；
优选地，使用时，所述A组分和B组分的混合体积比8-14:1。
8.根据权利要求7所述的硅酮结构密封胶，其特征在于，所述偶联剂为权利要求1-3任一项所述的改性硅烷偶联剂；或者，
所述偶联剂由第一偶联剂和第二偶联剂组成，所述第一偶联剂为环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合，或者权利要求1-3任一项所述的改性硅烷偶联剂；
所述第二偶联剂选自γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、环氧环己基甲基二甲氧基硅烷、环氧环己基甲基二乙氧基硅烷、氯丙基三甲氧基硅烷、氯丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯氨基甲基三甲氧基硅烷、苯氨基甲基三乙氧基硅烷、二乙烯基三氨基丙基三甲氧基硅烷中的至少一种；
优选地，所述第一偶联剂为质量比为1：0.8-1.2的环氧丙基三甲氧基硅烷和γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷的组合，或者所述改性硅烷偶联剂；
优选地，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0-2；
优选地，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0.5-1.5；
优选地，所述第一偶联剂和第二偶联剂的质量比为1：0.8-1.2；
优选地，所述偶联剂由质量比为1：0.8-1.2的所述改性硅烷偶联剂和γ-氨丙基三甲氧基硅烷组成。
9.根据权利要求7或8所述的硅酮结构密封胶，其特征在于，所述有机聚硅氧烷聚合物选自端羟基封端的聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、烷基封端的聚二甲基硅氧烷中的至少一种；和/或，
所述有机聚硅氧烷聚合物在25℃下的粘度为15000mPa·s～25000mPa·s；和/或，
所述填料为纳米活性碳酸钙；和/或，
所述增塑剂选自二甲基硅油、甲基苯基硅油和羟基硅油中的至少一种；和/或，
所述交联剂选自正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷低聚物、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷和二苯基二乙氧基硅烷中的至少一种；和/或，
所述催化剂选自二丁基二月桂酸锡、二丁基二乙酸锡、二丁基二辛酸锡、钛酸异丙酯和钛酸正丁酯中的至少一种。
10.一种权利要求7-9任一项所述的硅酮结构密封胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A组分的制备：将所述有机聚硅氧烷聚合物、填料和增塑剂在温度为60℃～120℃的条件下混合10min～200min，即得；
B组分的制备：将所述二甲基硅油和炭黑在温度为80℃～120℃的条件下混合10min～60min，再加入所述交联剂、偶联剂和催化剂，在氮气或者惰性气体的保护下继续搅拌10min～100min，即得。
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2022
- 2022-05-17 CN CN202210541761.2A patent/CN115197263A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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