CN115216268A - 脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法，所述有机硅密封胶的制备原料包括聚二甲基硅氧烷、气相白炭黑、催化剂、增塑剂、交联剂、增粘剂和处理剂。所述白炭黑为表面改性的气相白炭黑，以100质量份的聚二甲基硅氧烷为基础，白炭黑为10‑25质量份，催化剂为0.1‑0.5质量份，增塑剂为15‑35质量份，交联剂为0.5‑3质量份，增粘剂为0.5‑5质量份，处理剂为1‑3质量份。

Description

脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法

技术领域

本发明属于有机硅密封胶技术领域，具体涉及脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法。

背景技术

随着电子电气行业的飞速发展，脱醇型高流动性有机硅单组份密封胶(RTV-1)因具有流动性高，铺展性好，能实现自流平于电子电气设备的应用场景要求，并且体系呈中性，清洁、无毒、无腐蚀性、粘接性能好，脱醇型高流动性有机硅单组份密封胶(RTV-1)备受行业关注和研究者青睐。

目前，常见的电子电器用硅酮胶是非透明的醇型硅酮胶和一些普通的透明醇型硅橡胶。中国专利CN106854362A公开了一种高强度脱醇型单组分RTV硅橡胶及其制备方法，使用白炭黑和碳酸钙混合作为补强填料，制备了一种高强度脱醇型硅橡胶用于电子电器领域。使用上述技术方案生产获得的硅酮胶虽然具有较好的力学性能，但无法达到良好的透明度及流动性，无法满足电子产品在使用过程中需要监测线路板故障情况的应用场景。

中国专利CN113462163A公开了一种脱醇型高强度透明流淌硅橡胶及制备方法，将乙烯基硅油、白炭黑和白炭黑处理剂混合，经捏合处理获得基料；在基料中加入封端剂，均质后加入铂络合物；经升温反应以及降温处理后，然后加入增塑剂和交联剂，经搅拌处理后再加入催化剂和偶联剂，再经搅拌得到脱醇型高强度透明流淌硅橡胶。其生产过程需要高温处理基料，生产工艺复杂，且加成型体系使用铂络合物使得成本较高，催化剂中毒现象较易发生。

目前市场上的透明脱醇型硅胶产品较少，现有的这些产品存在流动性较差，力学性能较差，体系不稳定等缺点。力学性能较差，是因为为了保证脱醇硅胶的透明度，不能添加太多补强的无机填料，否则脱醇硅胶的透明度将随着无机填料的增多而变差，流动性和粘接性能也会明显降低。体系稳定性能较差，是因为在脱醇硅胶中存在很多不同活性的小分子物质，随着时间推移这些小分子物质就会发生一系列反应，使体系中各个组分的含量发生变化，造成脱醇硅胶会出现粘度降低，挤出无法固化的问题。另外，在脱醇型有机硅密封胶的生产过程中，传统的钛催化剂加入后，胶料会出现粘度高峰，之后粘度再回落，这一缺点使得连续化生产的初始阶段胶料的粘度难以控制。如何在保持较高的力学性能和体系稳定性的同时，还能增加流动性和透明性，获得优良特性的有机硅单组份密封胶，是本领域技术人员面对的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提供脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法，采用气相白炭黑代替传统的白炭黑，气相白炭黑粒度更小，与密封胶其它组分混合时分散性更好，使得制得的密封胶在保持一定强度的基础上，具有良好的流动性。在制备基料过程中加入处理剂，增加粉体的分散效果，提高密封胶流动性。

为实现上述目的，采取以下具体技术方案：

第一方面，本发明提供了一种醇型透明高流动性有机硅密封胶，所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶包括如下原料：聚二甲基硅氧烷、气相白炭黑、催化剂、增塑剂、交联剂、增粘剂及处理剂。

进一步地，所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶包括如下重量份的原料：100份聚二甲基硅氧烷、10-25份气相白炭黑、0.1-0.5份催化剂、15-35份增塑剂、0.5-3份交联剂、0.5-5份增粘剂及1-3份处理剂。

所述聚二甲基硅氧烷选自单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷中的一种或两种及以上的组合；

优选的，所述聚二甲基硅氧烷为单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷按质量比为(0.1-2):(0.1-2):(0.8-6)的组合物。

更优选的，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷按质量比为(0.2-0.5):(1-2):(1-3)。

所述单羟基封端聚二甲基硅氧烷的表观粘度为1000-40000mPa·s，优选为3000-25000mPa·s，更优选为5000-15000mPa·s；所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的表观粘度为2000-50000mPa·s，优选为3000-40000mPa·s，更优选为4000-20000mPa·s；所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的表观粘度为2000-35000mPa·s，更优选为3000-25000mPa·s。

所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷选自二甲氧基封端聚二甲基硅氧烷、三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷、三乙氧基封端聚二甲基硅氧烷中的一种或两种及以上的组合。

本发明对于有机硅密封胶的主体原料聚二甲基硅氧烷进行了详细研究，选择了上述单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、烷氧基封端聚二甲基硅氧烷三种原料的组合物作为主体原料，意料不到地发现当三者为合适的质量比时，制得的密封胶能够获得良好的流动性和透明度，同时以上述组合物作为主体原料的液体硅橡胶固化后力学性能和稳定性表现良好。

所述气相白炭黑经过改性剂改性，所述改性剂选自有机硅卤化合物、硅氧烷类有机化合物、醇类化合物、硅烷偶联剂；

所述有机硅卤化合物，例如二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷；硅氧烷类有机化合物，例如聚二甲基硅氧烷(PDM)、六甲基二硅氧烷(M2)、八甲基三硅氧烷(MDM)；醇类化合物，例如丁醇、戊醇、直链庚醇；硅烷偶联剂，例如六甲基二硅氮烷、六甲基乙基硅氮烷、乙烯基乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷。

所述催化剂选自有机锡类催化剂、钛酸酯类催化剂及钛酸酯配合物类催化剂中的一种或两种及以上的组合。

所述钛酸酯类催化剂选自钛酸正丁酯、钛酸四异丁酯、钛酸正丙酯、钛酸四异丙酯、钛酸叔丁酯中的一种或两种及以上的组合。

所述钛酸酯配合物类催化剂没有特别的限定，本领域常用的即可，可以选自乙酰乙酸乙酯的钛配合物、二异丙氧基钛双(乙酰乙酸乙酯)配合物、1,3-丙二氧基钛双(乙酰乙酸乙酯)配合物中的一种或两种及以上的组合，具体的可以是杜邦

726。

所述有机锡类催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二(乙-乙基已酸)二丁基锡、二异辛基马来酸二丁基锡、二新癸酸二甲基锡中的一种或两种及以上的组合，优选为二月桂酸二丁基锡。

钛酸酯类催化剂除能够催化液体的有机硅密封胶凝胶固化外，还具有增粘效果，可提高有机硅密封胶的力学性能和粘结性能。

所述增粘剂选自环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷中的一种或两种及以上的组合；优选为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。增粘剂具有增加粘接性能的作用且有助于固化交联。

优选的，所述催化剂为有机锡催化剂与钛酸酯催化剂按质量之比为1:3-5的组合。

所述增塑剂为甲基硅油，表观粘度为50-2000mPa·s。该粘度范围的甲基硅油能够很好地分散在大分子和白炭黑之间，在发生形变时能很容易的发生相对滑动，有助于所得的脱醇型有机硅密封胶获得较好的弹性和形变能力。

所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或两种以上的组合，优选为乙烯基三甲氧基硅烷。

所述处理剂的类型选自γ-官能团硅烷偶联剂、α-官能团硅烷偶联剂中的一种或两种的组合。

所述γ-官能团硅烷偶联剂选自氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或两种及以上的组合。

所述α-官能团硅烷偶联剂选自二氯甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷(ND-42)、二己胺基甲基三乙氧基硅烷中的一种或两种及以上的组合。

传统的有机硅密封胶使用普通白炭黑经烘烤后使用即可，本发明使用二甲基二氯硅烷或六甲基二硅氮烷表面改性的气相白炭黑，达到纳米级粒度，分散性能大为增强，尤其是本发明在制胶过程中使用烷基三烷氧基硅烷处理剂再次与改性的气相白炭黑联用，在较高的温度下(100℃左右)反应能够使得胶体体系更为均匀(均质性更好)、流动性更好。第二方面，本发明还提供上述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备方法，所述方法包括如下步骤：

(1)将所述聚二甲基硅氧烷与增塑剂进行控温、混合至均匀，脱泡、备用；

(2)将气相白炭黑进行脱水处理，然后把脱水后的气相白炭黑与处理剂加至步骤(1)得到的混合物中，升温并混合至均匀；

(3)将步骤(2)得到的混合物中降温，加入交联剂，通入惰性气体并混合至均匀；

(4)对步骤(3)得到的混合物控温，加入增粘剂，混合至均匀，脱泡、备用；

(5)对步骤(4)得到的混合物中控温，加入催化剂，混合至均匀，脱泡即得上述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶；

以上所有步骤都要在氮气吹扫或隔绝空气的条件下进行。

所述步骤(1)中控温混合温度为20-40℃、时间为20-40min，搅拌转速为500-900rpm；脱泡条件为：真空度为-0.1MPa至-0.09MPa，脱泡搅拌速度为500-900rpm，脱泡温度为40-150℃，脱泡时间为20-40min。

所述步骤(2)中脱水处理为：在100-150℃条件下烘烤12-48h。步骤(2)中，升温至80-100℃，混合时间为2-10h，搅拌转速为700-1500rpm。

所述步骤(3)中降温为降至35-80℃，混合的搅拌转速为500-900rpm，混合时间为0.5-6h。

所述步骤(4)中控温为控制温度为35-50℃、混合时间为20-40min，搅拌转速为500-900rpm；脱泡条件为：真空度为-0.1Mpa至-0.09Mpa，搅拌速度为500-900rpm，温度为25-40℃，时间为20-40min。

所述步骤(5)中依次加入所述钛酸酯催化剂和有机锡催化剂，控温温度为30-60℃、混合时间为10-60min，搅拌转速为500-900rpm；脱泡条件为：真空度为-0.1Mpa至-0.09Mpa，搅拌速度为500-900rpm，温度为25-40℃，时间为20-40min。

上述各步骤中的混合包括机械搅拌、超声混合，优选机械搅拌。

第三方面，本发明还提供所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备装置，所述制备装置包括反应釜，反应釜内设有搅拌器，反应釜顶部设有抽真空口，底部设有出料口；

所述搅拌器的搅拌轴外侧面均匀设有搅拌叶片，且搅拌轴的侧面设有四个棒状的可开合的试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂；

搅拌轴为中空的，内部设有可伸缩的推送管，推送管上设有五个药盒，分别用于盛放所述交联剂、增粘剂、处理剂、有机锡催化剂和钛酸酯催化剂，当药盒打开时，借助离心力分别播撒对应的药剂。

可选的，所述反应釜的顶部设有可开合的釜盖，抽真空口和搅拌器的驱动电机均设在釜盖上。

可选的，所述搅拌轴的上部设有第一试剂盒和第二试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂，第一试剂盒和第二试剂盒沿着搅拌轴的长度方向竖直设置，且分别位于搅拌轴的两侧，搅拌轴对应第一试剂盒和第二试剂盒的位置设有向内凹陷的凹槽，使得第一试剂盒和第二试剂盒在收缩时能嵌入凹槽内，且第一试剂盒和第二试剂盒的外侧面与搅拌轴的外侧面齐平；

所述第一试剂盒和第二试剂盒的顶端与搅拌轴转动连接，使得第一试剂盒和第二试剂盒能够向外转动并倾斜，与搅拌轴具有一定的夹角。

可选的，所述第一试剂盒和第二试剂盒的顶端不处于同一水平高度，即一上一下设置，第一试剂盒和第二试剂盒的顶端分别连接第一电机和第二电机，第一电机和第二电机均设在搅拌轴内部，分别用于带动第一试剂盒和第二试剂盒转动。

可选的，所述搅拌轴面对第一试剂盒和第二试剂盒的凹槽上设有若干个搅拌叶，搅拌叶的顶端或底端与凹槽转动连接，当第一试剂盒和第二试剂盒收缩在凹槽内时，搅拌叶竖直并与凹槽侧面紧贴，当第一试剂盒和第二试剂盒展开并倾斜时，搅拌叶向外弹开，并呈倾斜状，提到搅拌作用。

可选的，所述搅拌轴的上部设有第三试剂盒和第四试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂，第三试剂盒与第一试剂盒在水平方向上左右设置，第四试剂盒与第二试剂盒在水平方向上左右设置。

可选的，所述推送管设在搅拌轴的下部，搅拌轴内固定有液压缸，推送管的顶端连接液压缸，用于带动推送管伸缩移动，液压缸和推送管能够随搅拌轴一同转动。

可选的，所述推送管包括由下至上依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，第一部分包括处理剂药盒和交联剂药盒，处理剂药盒和交联剂药盒由第一隔板分隔，第一隔板平行于推送管，处理剂药盒和交联剂药盒面向外部的侧面均设有可开合的侧板，分别用于向反应釜投放处理剂和交联剂；

第二部分包括增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒，增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒由第二隔板分隔，第二隔板平行于推送管，增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒面向外部的侧面均设有可开合的侧板，分别用于向反应釜投放增粘剂和钛酸酯催化剂；

第三部分为有机锡催化剂药盒，面向外部的两侧均设有可开合的侧板，用于向反应釜投放有机锡催化剂。

可选的，所述第一部分内设有第一柔性伸缩搅拌叶，第一柔性伸缩搅拌叶包括若干个第一叶片，每个第一叶片的头部固定在第一部分的顶端内壁上，其余部分不固定。

可选的，所述第二部分内设有第二柔性伸缩搅拌叶，第二柔性伸缩搅拌叶包括若干个第二叶片，每个第二叶片的头部固定在第二部分的顶端内壁上，其余部分不固定，所述第三部分内设有第三柔性伸缩搅拌叶，第三柔性伸缩搅拌叶包括若干个第三叶片，每个第三叶片的头部固定在第三部分的顶端内壁上，其余部分不固定；

第二叶片和第三叶片的使用方法和作用与第一叶片相同，只是第二叶片对应作用于第二部分附近、增粘剂和钛酸酯催化剂，第三叶片对应作用于第三部分附近、有机锡催化剂，提高混合效率。

本发明的搅拌器在加料方面和搅拌方面不同于传统搅拌器，借助上下四个试剂盒，播撒用量较多的白炭黑和增塑剂，充分考虑搅拌轴自身的特点，设计棒状的可转动的试剂盒完成播撒试剂和搅拌的双重目的。借助所述推送管在反应釜内部播撒用量较少的几种药剂，而且，推送管内设置的三个柔性伸缩搅拌叶，对于药剂的播撒、扩散和搅拌都具有积极作用，能够提高混合效率。

附图说明

图1为所述制备装置的结构示意图；

图2为四个试剂盒与搅拌轴连接的示意图；

图3为推送管的结构示意图(一)；

图4为推送管的结构示意图(二)；

图5为第一柔性伸缩搅拌叶的示意图。

附图中，1-反应釜，2-搅拌器，3-抽真空口，4-出料口，5-推送管，6-搅拌轴，7-第一试剂盒，8-第二试剂盒，9-第三试剂盒，10-第四试剂盒，11-凹槽，12-盖板，13-第一电机，14-搅拌叶，15-第一部分，16-第二部分，17-第三部分，18-处理剂药盒，19-交联剂药盒，20-侧板，21-增粘剂药盒，22-钛酸酯催化剂盒，23-第一柔性伸缩搅拌叶，24-液压缸。

具体实施方式

三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，购自橙天新材料，牌号为O-FT。α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，购自江西蓝星星火有机硅有限公司。单羟基封端聚二甲基硅氧烷，购自金锦乐化学有限公司。三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，购自江西蓝星星火有机硅有限公司。六甲基二硅氮烷表面改性的气相白炭黑，购自EVONIK-DEGUSSA公司R812S牌号。二甲基二氯硅烷表面改性的白炭黑，购自卡博特公司ST55牌号。甲基硅油，购自江西蓝星星火有机硅有限公司。其它试剂均购自阿拉丁公司。

实施例1

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备原料包括聚二甲基硅氧烷、气相白炭黑、催化剂、增塑剂、交联剂、增粘剂和处理剂，所有原料中水分含量都低于5ppm。

所述聚二甲基硅氧烷为三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，表观粘度10000mPa·s。

所述白炭黑为六甲基二硅氮烷表面改性的气相白炭黑；所述增塑剂为甲基硅油，表观粘度为100mPa·s；所述交联剂为乙烯基三甲氧基硅烷，所述处理剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)。

所述催化剂为二月桂酸二丁基锡和钛酸酯螯合物TYZOR 726，它们的质量比为1:3。所述增粘剂为环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷。增粘剂与催化剂总质量的质量之比为1:3。

上述制备原料中各组分的质量分数为：以100质量份的聚二甲基硅氧烷为基础，白炭黑为10质量份，催化剂为0.1质量份，增塑剂为15质量份，交联剂为0.5质量份，增粘剂为3质量份，处理剂为1质量份。

本实施例的所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备方法：以下所有步骤都要在氮气吹扫或隔绝空气的条件下进行：

(1)将所述聚二甲基硅氧烷与增塑剂进行控温、混合至均匀，脱泡、备用；

控温混合的温度为20℃、混合时间为20min，搅拌转速为500-900rpm；脱泡条件为：真空度为-0.1MPa至-0.09MPa，脱泡搅拌速度为500rpm，脱泡温度为40℃，脱泡时间为40min；

(2)将气相白炭黑进行脱水处理，然后把脱水后的气相白炭黑与处理剂加至步骤(1)得到的混合物中，升温并混合至均匀；

脱水处理为：在100℃条件下烘烤12h。步骤(2)中，升温至100℃，混合时间为2h，搅拌转速为700rpm；

(3)将步骤(2)得到的混合物中降温，加入交联剂，通入惰性气体并混合至均匀；

降温为降至35℃，真空度-0.1MPa至-0.09MPa真空脱泡，混合的搅拌转速为500rpm，混合时间为0.5h；

(4)对步骤(3)得到的混合物控温，加入增粘剂，混合至均匀，脱泡、备用；

控温为控制温度为35℃、混合时间为20min，搅拌转速为500rpm；脱泡条件为：真空度为-0.1Mpa至-0.09Mpa，搅拌速度为500-900rpm，温度为40℃，时间为40min；

(5)向步骤(4)得到的混合物中依次加入所述钛酸酯催化剂和有机锡催化剂，进行控温混合，混合温度为30℃，搅拌速度为500rpm，混合时间为10min，所得物进行真空脱泡，真空度为-0.1MPa至-0.09MPa，搅拌速度为500rpm，温度为40℃，时间为40min；得到所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶。

本实施例制备有机硅密封胶的设备是普通的密闭型搅拌釜，搅拌釜外设有加热套，实时控制混合温度，搅拌釜的顶部设出气口，出气口连接气泵，用于真空脱泡时控制搅拌釜内的真空度；搅拌釜侧面设有加料口，底部设出料口；搅拌釜内部根据需要，设置温度传感器和压力传感器，搅拌器可自主控制搅拌速度。

对比例1

本对比例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，与实施例1相同，区别在于，在步骤(2)中不加处理剂。

实施例2

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例1的区别仅在于，所述聚二甲基硅氧烷由单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷组成，且三者的质量比为0.2:2:3，三者在25℃下的表观粘度分别为5000mPa·s。

实施例3

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例2的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5:2:3。

实施例4

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例2的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为0.1:1:6。

实施例5

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例2的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为1:1:3。

实施例6

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例2的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为0.5:1:1。

实施例7

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的表观粘度均为15000mPa·s。

实施例8

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的表观粘度均为30000mPa·s。

实施例9

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷在25℃下的表观粘度均为1000mPa·s。

实施例10

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，所述白炭黑为二甲基二氯硅烷表面改性的气相白炭黑。

实施例11

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，所述有机锡催化剂与钛酸酯催化剂的质量之比为1:5。

实施例12

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，制备原料中各组分的质量分数为：以100质量份的聚二甲基硅氧烷为基础，白炭黑为25质量份，催化剂为0.5质量份，增塑剂为20质量份，交联剂为3质量份，增粘剂为5质量份，处理剂为3质量份。

实施例13

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法与实施例3的区别仅在于，所述有机硅密封胶是在以下的制备装置内制备的，如图1-图4所示，所述制备装置包括反应釜1，反应釜1内设有搅拌器2，反应釜1顶部设有抽真空口3，底部设有出料口4；

所述搅拌器2的搅拌轴6外侧面均匀设有搅拌叶片，且搅拌轴6的侧面设有四个棒状的可开合的试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂；

搅拌轴6为中空的，内部设有可伸缩的推送管5，推送管5上设有五个药盒，分别用于盛放所述交联剂、增粘剂、处理剂、有机锡催化剂和钛酸酯催化剂，当药盒打开时，借助离心力分别播撒对应的药剂。

所述反应釜1的顶部设有可开合的釜盖，抽真空口3和搅拌器2的驱动电机均设在釜盖上，开启釜盖可向反应釜1内添加聚二甲基硅氧烷，或者清洗反应釜1。

上述制备原料在反应釜1内混合均匀，通过抽真空口3连接气泵进行抽气脱泡，最后通过出料口4排出产品密封胶。

所述搅拌轴6的上部设有第一试剂盒7和第二试剂盒8，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂，第一试剂盒7和第二试剂盒8沿着搅拌轴6的长度方向竖直设置，且分别位于搅拌轴6的两侧，搅拌轴6对应第一试剂盒7和第二试剂盒8的位置设有向内凹陷的凹槽11，使得第一试剂盒7和第二试剂盒8在收缩时能嵌入凹槽11内，且第一试剂盒7和第二试剂盒8的外侧面与搅拌轴6的外侧面齐平；

所述第一试剂盒7和第二试剂盒8的顶端与搅拌轴6转动连接，使得第一试剂盒7和第二试剂盒8能够向外转动并倾斜，与搅拌轴6具有一定的夹角。例如10-70°的夹角。

由于搅拌轴6的外侧面均匀设有搅拌叶片，搅拌叶片也均匀设在第一试剂盒7和第二试剂盒8的面对搅拌轴6外侧的外侧面上，第一试剂盒7和第二试剂盒8的面对搅拌轴6的外侧面上均设有可开合的盖板12，当盖板12开启时，内部的白炭黑和增塑剂释放出来，由于第一试剂盒7和第二试剂盒8的顶端与搅拌轴6连接，所以第一试剂盒7和第二试剂盒8能随着搅拌轴6一起水平转动，将白炭黑和增塑剂均匀抛洒在反应釜1内。

所述第一试剂盒7和第二试剂盒8的顶端不处于同一水平高度，即一上一下设置，第一试剂盒7和第二试剂盒8的顶端分别连接第一电机13和第二电机，第一电机13和第二电机均设在搅拌轴6内部，用于带动第一试剂盒7和第二试剂盒8转动，这样，第一试剂盒7和第二试剂盒8不仅能随着搅拌轴6转动，而且能自转，使得试剂盒外侧面的搅拌叶片也跟着做多维转动，有利于提高搅拌效率和白炭黑、增塑剂的播撒效率。

所述搅拌轴6面对第一试剂盒7和第二试剂盒8的凹槽11上设有若干个搅拌叶14，搅拌叶14的顶端或底端与凹槽11转动连接，当第一试剂盒7和第二试剂盒8收缩在凹槽11内时，搅拌叶14竖直并与凹槽11侧面紧贴，当第一试剂盒7和第二试剂盒8展开并倾斜时，搅拌叶14向外弹开，并呈倾斜状，提到搅拌作用。

所述搅拌轴6的上部设有第三试剂盒9和第四试剂盒10，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂，第三试剂盒9与第一试剂盒7在水平方向上左右设置，第四试剂盒10与第二试剂盒8在水平方向上左右设置，使得上方的第一试剂盒7和下方的第三试剂盒9均播撒白炭黑，上方的第二试剂盒8和下方的第四试剂盒10均播撒增塑剂，反应釜1内的试剂分布更为均匀。

第三试剂盒9和第四试剂盒10的结构与第一试剂盒7和第二试剂盒8的结构相同，搅拌轴6在对应第三试剂盒9和第四试剂盒10的位置也设有凹槽11，第三试剂盒9和第四试剂盒10的顶端分别连接第三电机和第四电机，第三电机、第四电机也一上一下设置，搅拌轴6面对第三试剂盒9和第四试剂盒10的凹槽11上也设有若干个搅拌叶14。

所述推送管5设在搅拌轴6的下部，搅拌轴6内固定有液压缸24，推送管5的顶端连接液压缸，用于带动推送管5伸缩移动，液压缸和推送管5能够随搅拌轴6一同转动。

所述搅拌轴6的底端设有可开合的盖子，盖子一端与搅拌轴6铰接，另一端与搅拌轴6卡接，当推送管5向下伸出搅拌轴6时，顶开盖子即可。

所述推送管5包括由下至上依次连接的第一部分15、第二部分16和第三部分，第一部分15包括处理剂药盒18和交联剂药盒19，处理剂药盒18和交联剂药盒19由第一隔板分隔，第一隔板平行于推送管5，处理剂药盒18和交联剂药盒19面向外部的侧面均设有可开合的侧板20，分别用于向反应釜1投放处理剂和交联剂；

第二部分16包括增粘剂药盒21和钛酸酯催化剂盒22，增粘剂药盒21和钛酸酯催化剂盒22由第二隔板分隔，第二隔板平行于推送管5，增粘剂药盒21和钛酸酯催化剂盒22面向外部的侧面均设有可开合的侧板20，分别用于向反应釜1投放增粘剂和钛酸酯催化剂；

第三部分为有机锡催化剂药盒，面向外部的两侧均设有可开合的侧板20，用于向反应釜1投放有机锡催化剂。

上述各个药盒的侧板20的侧边均与各自对应的推送管5的侧壁铰接，使得上述每个侧板20能够独立地开启和关闭，且各侧板20均设有密封条保证侧板20关闭时，外部的反应物不进入药盒内。

所述第一部分15与第二部分16衔接处的推送管5外侧壁上设有一圈第一拦浆圈，第二部分16与第三部分衔接处的推送管5外侧壁上设有一圈第二拦浆圈，第三部分顶端的推送管5外侧壁上设有一圈第三拦浆圈，第一拦浆圈、第二拦浆圈和第三拦浆圈的外沿均接触搅拌轴6的内壁，且均为柔性材料，用于推送管5伸出搅拌轴6后，阻止反应釜1内的物料大量进入搅拌轴6与推送管5之间的缝隙。当推送管5伸出搅拌轴6时，三个拦浆圈随推送管5移动，但外沿抵住搅拌轴6内壁，可以阻挡绝大部分物料，而且后面的拦浆圈还能对已经进入搅拌轴6内的浆料起到向外清扫的作用。

实施例14

本实施例所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶、制备方法、制备装置与实施例13的区别仅在于，如图5所示，

所述第一部分15内设有第一柔性伸缩搅拌叶23，第一柔性伸缩搅拌叶23包括若干个第一叶片，每个第一叶片的头部固定在第一部分15的顶端内壁上，其余部分不固定，当处理剂药盒18和交联剂药盒19的侧板20闭合时，第一柔性伸缩搅拌叶23的所有第一叶片被阻挡在第一部分15内部，呈收缩状态；当处理剂药盒18和交联剂药盒19的侧板20开启时，所有第一叶片自由伸展成放射状，并随着推送管5转动，拓展搅拌器2的搅拌范围，处理剂和交联剂随着第一叶片的伸出动作以及在搅拌轴6转动的离心力作用下，更加均匀、快速、充分的播撒到反应釜1的物料中。同时，药剂播撒出来时，在推送管5附近的浓度较高，第一柔性伸缩搅拌叶23的搅拌作用能促使药剂快速扩散，进一步混合效率。由于第一叶片是柔性的，自然状态下就是向外伸展、扩散的状态，在推送管5的转动带动下，受离心力作用，扩散程度更大，作用范围更广，搅拌作用更好。

所述第二部分16内设有第二柔性伸缩搅拌叶，第二柔性伸缩搅拌叶包括若干个第二叶片，每个第二叶片的头部固定在第二部分16的顶端内壁上，其余部分不固定，所述第三部分内设有第三柔性伸缩搅拌叶，第三柔性伸缩搅拌叶包括若干个第三叶片，每个第三叶片的头部固定在第三部分的顶端内壁上，其余部分不固定；

第二叶片和第三叶片的使用方法和作用与第一叶片相同，只是第二叶片对应作用于第二部分16附近、增粘剂和钛酸酯催化剂，第三叶片对应作用于第三部分附近、有机锡催化剂，提高混合效率。

表1实施例和对比例的有机硅密封胶的效果对比

流动性表征比值的测量方法为：按照GB/T 2794-2013中记载的方法，测量低剪切20rpm及高剪切200rpm条件下的黏度，计算低剪切黏度与高剪切黏度的比值，通过比值的大小反映样品流动性能，比值越小，流动性能及流平性越好，触变值越低。

表干时间的测量方法为：在(25±5)℃、(55±5)％RH条件下，在干净的聚四氟乙烯板上涂上适量的密封胶，厚度约2mm，每隔1min用手指轻触胶面，至不粘手的时间即为表干时间；

拉伸强度及断裂伸长率按照GB/T528-1998中记载的方法进行测量；

Al-Al粘接强度是按照GB/T7124-2008中记载的方法进行测量；

邵氏硬度按照GB/T531-1999中记载的方法进行测量；

贮存期的测量方法为：将装有脱醇型高流动性密封胶的密封管放入到25℃阴暗干燥的环境中保存，定期(约1个月)取样，挤出观察密封胶的外观状态，并对其力学性能(即拉伸强度及断裂身长v)进行测试(按照上述检测实验)，外观状态及性能变化不大的临界时间为其正常贮存期。

由上表可知，本发明所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶及其制备方法，能够获得兼具较好的强度和贮存稳定性，同时具有较高的流动性和表干时间。以上实施例的断裂伸长率能达到250％-350％左右，Al-Al粘接强度为1.8-2Mpa，硬度邵氏A为15-35，是综合性能较好的有机硅密封胶。

Claims (10)

1.脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备原料包括聚二甲基硅氧烷、气相白炭黑、催化剂、增塑剂、交联剂、增粘剂和处理剂。

2.根据权利要求1所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述聚二甲基硅氧烷包括单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烷氧基封端聚二甲基硅氧烷；

单羟基封端聚二甲基硅氧烷、α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的质量比为(0.1-2):(0.1-2):(0.8-6)。

3.根据权利要求1所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述气相白炭黑为表面改性的气相白炭黑，选自二甲基二氯硅烷表面改性的气相白炭黑、六甲基二硅氮烷表面改性的气相白炭黑中的一种或两种。

4.根据权利要求1所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述催化剂选自有机锡催化剂、钛酸酯催化剂中的一种或两种；

所述增粘剂选自环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷(KH560)、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷中的一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求1所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述增塑剂为甲基硅油；所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的一种或两种以上的组合；

所述处理剂的类型选自γ-官能团硅烷偶联剂、α-官能团硅烷偶联剂中的一种或两种的组合。

6.根据权利要求2所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶，其特征在于，所述制备原料中各组分的质量分数为：以100质量份的聚二甲基硅氧烷为基础，白炭黑为10-25质量份，催化剂为0.1-0.5质量份，增塑剂为15-35质量份，交联剂为0.5-3质量份，增粘剂为0.5-5质量份，处理剂为1-3质量份。

7.权利要求1-6任一项所述的脱醇型透明高流动性有机硅密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将所述聚二甲基硅氧烷与增塑剂进行控温、混合至均匀，脱泡、备用；

(2)将气相白炭黑进行脱水处理，然后把脱水后的气相白炭黑与处理剂加至步骤(1)得到的混合物中，升温并混合至均匀；

(3)将步骤(2)得到的混合物中降温，加入交联剂，通入惰性气体并混合至均匀；

(4)对步骤(3)得到的混合物控温，加入增粘剂，混合至均匀，脱泡、备用；

(5)对步骤(4)得到的混合物中控温，加入催化剂，混合至均匀，脱泡即得上述脱醇型透明高流动性有机硅密封胶；

以上所有步骤都要在氮气吹扫或隔绝空气的条件下进行。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法使用以下制备装置，所述制备装置包括反应釜，反应釜内设有搅拌器，反应釜顶部设有抽真空口，底部设有出料口；

所述搅拌器的搅拌轴外侧面均匀设有搅拌叶片，且搅拌轴的侧面设有四个棒状的可开合的试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂；

搅拌轴为中空的，内部设有可伸缩的推送管，推送管上设有五个药盒，分别用于盛放所述交联剂、增粘剂、处理剂、有机锡催化剂和钛酸酯催化剂，当药盒打开时，借助离心力分别播撒对应的药剂。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述搅拌轴的上部设有第一试剂盒和第二试剂盒，分别用于盛放所述白炭黑和增塑剂，第一试剂盒和第二试剂盒沿着搅拌轴的长度方向竖直设置，且分别位于搅拌轴的两侧，搅拌轴对应第一试剂盒和第二试剂盒的位置设有向内凹陷的凹槽，使得第一试剂盒和第二试剂盒在收缩时能嵌入凹槽内，且第一试剂盒和第二试剂盒的外侧面与搅拌轴的外侧面齐平；

所述第一试剂盒和第二试剂盒的顶端与搅拌轴转动连接，使得第一试剂盒和第二试剂盒能够向外转动并倾斜，与搅拌轴具有一定的夹角。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述推送管设在搅拌轴的下部，搅拌轴内固定有液压缸，推送管的顶端连接液压缸，用于带动推送管伸缩移动；

所述推送管包括由下至上依次连接的第一部分、第二部分和第三部分，第一部分包括处理剂药盒和交联剂药盒，处理剂药盒和交联剂药盒由第一隔板分隔，处理剂药盒和交联剂药盒面向外部的侧面均设有可开合的侧板，分别用于向反应釜投放处理剂和交联剂；

第二部分包括增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒，增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒由第二隔板分隔，增粘剂药盒和钛酸酯催化剂盒面向外部的侧面均设有可开合的侧板，分别用于向反应釜投放增粘剂和钛酸酯催化剂；

第三部分为有机锡催化剂药盒，面向外部的两侧均设有可开合的侧板，用于向反应釜投放有机锡催化剂。

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