本技術(shù)涉及密封膠的,更具體地說,它涉及一種雙組份rtv粘接密封硅橡膠及其制備方法。
背景技術(shù):
1、雙組份rtv粘接密封硅橡膠是一種特殊的硅橡膠類型,通常由a組分和b組分組成,需要混合后,固化得到硅橡膠,具有良好的耐受性、粘接性和使用方便。通常用于粘接、密封、防水和保護各種組件,常見于電子、汽車、建筑、航空航天等領(lǐng)域,例如制作密封墊片、防水涂層或作為結(jié)構(gòu)粘合劑。
2、雙組份rtv粘接密封硅橡膠原料以羥基封端的聚二甲基硅氧烷為基礎樹脂,與交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、催化劑、填料等配合而成,具有耐高低溫、耐候、減振等優(yōu)良性能,但是在整體在機械性能方面還很不理想。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了改善雙組份rtv粘接密封硅橡膠的機械性能差的問題,本技術(shù)提供一種雙組份rtv粘接密封硅橡膠及其制備方法。
2、第一方面,本技術(shù)提供一種雙組份rtv粘接密封硅橡膠,采用如下的技術(shù)方案:一種雙組份rtv粘接密封硅橡膠,包括a組分和b組分,其特征在于,所述a組分,包括如下重量份的原料:二甲基硅油100份、改性填料15-25份、螯合錫催化劑1-2份;所述b組分,包括如下重量份的原料:107硅橡膠100份、改性填料10-20份、交聯(lián)劑3-5份、硅烷偶聯(lián)劑2-3份;
3、所述改性填料,包括如下原料:改性白炭黑10-15份、納米碳酸鈣5-8份、改性陶土7-12份、滑石粉2-5份。
4、通過采用上述技術(shù)方案,a組分中,二甲基硅油具有較好的潤滑性,能夠調(diào)節(jié)體系的流動性,使得a組分和b組分更容易混合,在后續(xù)雙組份rtv粘接密封硅橡膠施工時更容易密封或粘接到物體表面,具有較高的機械強度;二甲基硅油還可以控制固化速度,使得加工時間得到精確,還能夠增加固化后硅橡膠的柔韌性和伸長率,改善體系的適應性和密封性能。改性填料能夠增加體系的硬度、機械強度和耐磨性,提高固化后體系的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,還調(diào)節(jié)體系的黏度,使得硅橡膠更容易涂抹,進一步改善硅橡膠與基材的粘附性,提高密封效果。螯合錫催化劑能夠促進硅橡膠的交聯(lián)固化,使得硅橡膠在常溫下也能快速達到足夠的固化強度。
5、b組分中,107硅橡膠具有較好的耐溫性、彈性、密封性和化學穩(wěn)定性,與交聯(lián)劑形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使液態(tài)變成固態(tài)轉(zhuǎn)變,固化成固態(tài)彈性體,硅烷偶聯(lián)劑進一步增加體系的粘接力,提高體系的耐久性和界面相容性,改性填料同樣增加體系的硬度、黏度、機械強度和耐磨性,提高固化后體系的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
6、改性填料中,改性白炭黑可以提高硅橡膠的硬度、拉伸強度、撕裂強度和耐磨性,使其在固化后具有更好的機械性能,還可以增加硅橡膠與基材之間的接觸面積,提高粘接效果,可以調(diào)整硅橡膠混合物的稠度,使其在施膠時具有良好的觸變性,以及有助于提高硅橡膠的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,防止在固化過程中或固化后發(fā)生體積收縮。納米碳酸鈣增加硅橡膠的填充效果,提高體系的硬度、模量和抗壓縮變形性,改性陶土能夠增加硅橡膠的體積,提高材料的密度和硬度,納米碳酸鈣能夠負載在改性白炭黑表面以及改性陶土的孔隙內(nèi),提高強硅橡膠與基材之間的粘接,提高密封效果和穩(wěn)定性,提高硅橡膠的抗拉強度和耐磨損性;滑石粉也能夠填充于改性白炭黑表面以及改性陶土的孔隙內(nèi),提高硅橡膠的硬度、抗拉強度和抗撕裂性,提高硅橡膠的耐熱性能,改性填料中各種組分相互配合,共同提高硅橡膠的機械性能。
7、可選的,所述改性填料,按照重量份,包括:改性白炭黑10-15份、納米碳酸鈣5-8份、改性陶土7-12份、滑石粉2-5份。
8、通過采用上述技術(shù)方案,進一步限定各個組分的用量比,各個組分在一定的用量范圍內(nèi)具有加油的機械性能,改性白炭黑可以提高硅橡膠的硬度、拉伸強度、撕裂強度和耐磨性,納米碳酸鈣增加硅橡膠的硬度、模量和抗壓縮變形性,改性陶土能夠增加硅橡膠的體積,提高材料的密度和硬度,滑石粉提高硅橡膠的硬度、抗拉強度和抗撕裂性,各種組分相互配合,共同改善硅橡膠的機械性能。
9、可選的,所述改性白炭黑的制備方法,包括如下步驟:
10、(1)將白炭黑研磨,然后分散于硅烷偶聯(lián)劑水溶液中,加入醋酸,攪拌1-2h,水洗,過濾,得到預處理白炭黑;
11、(2)將改性石墨烯分散于去離子水中,加入步驟(1)預處理白炭黑,在溫度80-85℃下攪拌1-2h,過濾,然后噴灑殼聚糖溶液,分散均勻,干燥,研磨,得到改性白炭黑。
12、通過采用上述技術(shù)方案,白炭黑容易團聚,硅烷偶聯(lián)劑改性白炭黑,降低白炭黑表面能,而且硅烷偶聯(lián)劑作為界面劑,可以橋接白炭黑與基體樹脂之間的化學差異,通過形成化學鍵,提高兩者之間的粘接力,從而改善材料的整體結(jié)合強度。
13、改性石墨烯具有高強度和高彈性,能夠負載在白炭黑表面或孔隙內(nèi),提高白炭黑的拉伸強度、斷裂伸長率和耐磨性,后續(xù)應用于硅橡膠中,提高硅橡膠的機械性能、耐候性和使用壽命,改善硅橡膠混合物的流動性和觸變性,使其更容易施膠,同時在固化后保持形狀;殼聚糖溶液噴灑在白炭黑表面,使得改性石墨烯和白炭黑粘合更穩(wěn)定,而且后續(xù)殼聚糖還能與硅橡膠交聯(lián),提高硅橡膠的機械強度,改性的白炭黑具有較優(yōu)的力學性能、耐磨性和穩(wěn)定性,后續(xù)進而提高硅橡膠的相應性能。
14、可選的,所述白炭黑、改性石墨烯和殼聚糖溶液的質(zhì)量比為1:0.1-0.3:0.5-0.7。
15、通過采用上述技術(shù)方案,進一步限定白炭黑、改性石墨烯和殼聚糖溶液的質(zhì)量比在一定范圍內(nèi),提高白炭黑的機械性能,白炭黑、改性石墨烯和殼聚糖溶液之間具有協(xié)同作用,改性石墨烯負載在白炭黑的表面及孔隙內(nèi),殼聚糖溶液使得白炭黑和改性石墨烯粘合緊密,改性的白炭黑具有較好的拉伸強度、斷裂伸長率和耐磨性,后續(xù)應用于硅橡膠中,還提高硅橡膠的粘附性和耐久性。
16、可選的,所述改性石墨烯的制備方法,包括如下步驟:向石墨烯中加入雙氧水和濃鹽酸,攪拌均勻,反應1-1.5h,水洗,得到羥基改性石墨烯,然后分散于去離子水中,加入納米二氧化硅和十二烷基苯磺酸鈉,攪拌1-2h,過濾,干燥,得到改性石墨烯。
17、通過采用上述技術(shù)方案,先使得石墨烯、雙氧水和濃鹽酸反應,得到羥基改性石墨烯,納米二氧化硅具有較高的力學強度和耐磨性,能夠負載在石墨烯的表面,提高石墨烯的拉伸強度、硬度和韌性,后續(xù)能夠提高硅橡膠的拉伸強度、撕裂強度和耐磨性等機械強度以及增加硅橡膠與基材之間的粘接力,提高密封效果,十二烷基苯磺酸鈉以作為表面改性劑,幫助石墨烯和納米二氧化硅在溶液中分散,防止團聚,提高溶液的均勻性,進而提高改性石墨烯的機械性能和穩(wěn)定性。
18、可選的,所述改性陶土的制備方法,包括如下步驟:
19、(1)將陶土研磨,分散于氫氧化鈉溶液中浸泡2-3h,水洗,然后分散于去離子水中,加入硼酸,攪拌均勻,過濾,得到預處理陶粒;
20、(2)將步驟(1)的預處理陶粒分散于無水乙醇中,加入改性玻璃纖維和卡那巴蠟,在溫度80-85℃下攪拌3-5min,分散均勻,干燥,研磨,得到改性陶土。
21、通過采用上述技術(shù)方案,氫氧化鈉溶液對陶土表面進行一定程度的剝蝕,提高陶土的比表面積,除去陶土中有機雜質(zhì),硼酸釋放出可交換的硼離子,與陶土顆粒表面的陽離子發(fā)生離子交換,提高陶土的電荷平衡和吸附性能,增強陶土混合物的粘結(jié)性能。
22、改性玻璃纖維具有好的耐熱性和高強度,能夠負載在陶粒表面,提高陶粒的機械強度、韌性和耐磨性,減少陶粒在干燥過程中的收縮和開裂,卡那巴蠟溶解之后能夠包覆預處理陶粒,使得改性玻璃纖維和陶粒粘合緊密,提高了改性陶土的性能穩(wěn)定性,后續(xù)應用于硅橡膠中,使得硅橡膠中各種組分混合均勻,提高了硅橡膠性能穩(wěn)定性。
23、可選的,所述陶土、改性玻璃纖維和卡那巴蠟的質(zhì)量比為1:0.3-0.5:0.07-0.09。
24、通過采用上述技術(shù)方案,進一步限定陶土、改性玻璃纖維和卡那巴蠟的質(zhì)量比在一定范圍內(nèi),提高陶土的機械強度,改性玻璃纖維具有好的耐熱性和高強度,能夠負載在陶粒表面,提高陶粒的機械強度、韌性和耐磨性,卡那巴蠟溶解之后能夠包覆預處理陶粒,使得改性玻璃纖維和陶粒粘合緊密,提高了改性陶土的性能穩(wěn)定性,卡那巴蠟還有助于調(diào)節(jié)硅橡膠的稠度,提高其在加工時的流動性,使得材料更容易均勻分散,進而提高硅橡膠的相應性能。
25、優(yōu)選的,所述改性玻璃纖維的制備方法,包括如下步驟:將玻璃纖維超聲波粉碎15-20min,然后分散于稀硫酸溶液,水洗,與二丁基萘磺酸鈉和珠光粉混合均勻,烘干,得到改性玻璃纖維。
26、通過采用上述技術(shù)方案,先使得玻璃纖維粉碎,用稀硫酸處理玻璃纖維表面,去除玻璃纖維表面的有機雜質(zhì),二丁基萘磺酸鈉作為表面改性劑附著在玻璃纖維上,改變玻璃纖維的表面性質(zhì),增加玻璃纖維在液體中的分散性,珠光粉能夠負載在玻璃纖維的表面,增加玻璃纖維的強度、韌性和耐久性,后續(xù)應用于改性陶土中,提高陶土的相應性能,最后應用于硅橡膠中,提高硅橡膠的抗氧化性和耐久性,同時調(diào)節(jié)硅橡膠的流變性、固化速度和硬度。
27、優(yōu)選的,所述改性填料的制備方法,包括如下步驟:將改性白炭黑分散于去離子水中,在溫度60-65℃下攪拌20-25min,加入納米碳酸鈣、改性陶土、滑石粉,繼續(xù)攪拌1-2h,研磨,干燥,得到改性填料。
28、通過采用上述技術(shù)方案,將各種組分均勻混合制得的改性填料具有較優(yōu)的機械性能,各個組分均勻混合,后續(xù)共同提高硅橡膠的力學性能和附著力。
29、第二方面,本技術(shù)提供一種雙組份rtv粘接密封硅橡膠的制備方法,包括以下步驟:將二甲基硅油、改性填料在真空度為-0.1-0.1mpa下,以900-1000rpm轉(zhuǎn)速攪拌30-35min,加入螯合錫催化劑繼續(xù)攪拌1-1.5h,得到a組分;
30、將107硅橡膠、改性填料在真空度為-0.1-0.1mpa下,以1100-1200rpm轉(zhuǎn)速攪拌20-30min,加入交聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑繼續(xù)攪拌1-1.5h,得到b組分;
31、將a組分和b組分按照質(zhì)量比5-10:1混合,固化即得。
32、通過采用上述技術(shù)方案,本技術(shù)將各個原料組分混合,生產(chǎn)工藝簡單,制備效率高,得到各方面性能較優(yōu)的雙組份rtv粘接密封硅橡膠,提高了雙組份rtv粘接密封硅橡膠的應用。
33、綜上所述,本技術(shù)具有以下有益效果:
34、1、本技術(shù)中a組分中,二甲基硅油具有較好的潤滑性,能夠調(diào)節(jié)體系的流動性,使得a組分和b組分更容易混合,在后續(xù)雙組份rtv粘接密封硅橡膠施工時更容易密封或粘接到物體表面,具有較高的機械強度。
35、2、本技術(shù)中b組分中,107硅橡膠具有較好的耐溫性、彈性、密封性和化學穩(wěn)定性,與交聯(lián)劑形成三維網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),使液態(tài)變成固態(tài)轉(zhuǎn)變,固化成固態(tài)彈性體,硅烷偶聯(lián)劑進一步增加體系的粘接力,提高體系的耐久性和界面相容性。
36、3、本技術(shù)中改性填料中,改性白炭黑可以提高硅橡膠的硬度、拉伸強度、撕裂強度和耐磨性,使其在固化后具有更好的機械性能,還可以增加硅橡膠與基材之間的接觸面積,提高粘接效果。