一種單組份室溫硫化硅橡膠密封劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及密封膠領(lǐng)域，尤其涉及一種單組份室溫硫化硅橡膠密封劑及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 單組份室溫硫化硅橡膠密封劑是指以有機(jī)硅樹脂為基體樹脂，配以填料、交聯(lián)劑、 催化劑等其它組分混合而成，可在室溫條件下固化的密封劑，由于其具有室溫固化、耐溫范 圍廣、耐候性良好、絕緣性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在電子、汽車、家電、建筑等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
[0003] 單組份室溫硫化硅橡膠密封劑根據(jù)交聯(lián)硫化機(jī)理可分為縮合型和加成型，縮合型 又可根據(jù)交聯(lián)時(shí)釋放出的副產(chǎn)物類型分為脫酸型、脫酮肟型、脫醇型、脫丙酮型等。脫酸型 和脫酮肟型固化釋放物分別為乙酸和酮肟，有較大的刺激性，對(duì)一些金屬和塑料粘接基材 有腐蝕，使用受到限制，脫丙酮型無氣味，但成本很高，脫醇型固化釋放物為醇類氣體，具有 環(huán)保、無刺激性氣味、對(duì)粘接基材無腐蝕、符合法規(guī)要求等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)其成本較低，可應(yīng)用場 合非常廣泛。
[0004] -般的脫醇型硅橡膠密封劑由基膠、填料、交聯(lián)劑、催化劑和粘接促進(jìn)劑組成，脫 醇型硅橡膠密封劑氣味小，符合環(huán)保要求，但粘接性能和固化速度都較差。脫醇型硅橡膠密 封劑由于難以采用堿性較強(qiáng)的氨基硅烷為偶聯(lián)劑，對(duì)常見的金屬和塑料基材粘接都比較 差，難以適應(yīng)電子、汽車、家用電器等領(lǐng)域?qū)φ辰訌V泛性的要求。此外，與其它類型產(chǎn)品相 比，脫醇型產(chǎn)品由于交聯(lián)劑反應(yīng)活性較低，因此整體固化速度較慢，完全固化耗時(shí)長，導(dǎo)致 施工節(jié)拍延長，難以滿足流水線的高效率要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的發(fā)明目的是為了克服上述【背景技術(shù)】的缺點(diǎn)，提供一種單組份室溫硫化硅 橡膠密封劑及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種單組份室溫硫化硅橡膠密封劑，所述密封劑按重量份 數(shù)計(jì)包括(A)~(G)組分：
[0007] (Α)α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100份
[0008] (B)二甲基硅油10-25份
[0009] (C)補(bǔ)強(qiáng)填料80-150份
[0010] (D)交聯(lián)劑3-5份
[0011] (E)多官能度硅烷共聚物2-4份
[0012] (F)濕氣固化催化劑1-3份
[0013] (G)儲(chǔ)存穩(wěn)定劑卜2份。
[0014] 所述α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)式為HO[(CH3)2SiO]nH，n為大于或等 于1的自然數(shù)，25°C時(shí)黏度為5000-50000mPa. s;
[0015] 所述二甲基硅油的分子結(jié)構(gòu)式為(CH3)3SiO[(CH3)2SiO] n Si(CH3)3,η為大于或等 于1的自然數(shù)，25°c時(shí)黏度為100-1000mPa.s;
[0016]所述補(bǔ)強(qiáng)填料選自氣相白炭黑、碳酸鈣、氧化鋁、硅微粉、白剛玉中的一種或幾種。 [0017] 所述交聯(lián)劑選自甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
[0018] 所述多官能度硅烷共聚物是由硅烷El和硅烷E2共聚而成，其中硅烷El選自甲基三 甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一種或幾種，硅烷 E2選用氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷和γ -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 中的一種。
[0019] 多官能度硅烷共聚物的合成方法如下：
[0020] 在裝有攪拌器、冷凝管和滴液漏斗的三口燒瓶中，通氮?dú)鈼l件下加入Imo 1的E1，30 °C下邊攪拌邊緩慢滴入0.9mol 1 %濃度的磷酸水溶液，滴完后繼續(xù)在30°C下攪拌反應(yīng)4-8 小時(shí)，然后邊攪拌邊滴加 Imol的E2,滴完后升溫至60°C反應(yīng)1-3小時(shí)，然后在60°C下抽真空 除去低沸物，得到多官能度硅烷共聚物。
[0021] 所述濕氣固化催化劑選自四叔丁基鈦酸酯、四異丁基鈦酸酯、四異丙基鈦酸酯、二 (乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯、二（乙酰丙酮基)鈦酸二異丙酯中的一種或幾種。
[0022] 所述儲(chǔ)存穩(wěn)定劑選自六甲基二硅氮烷、分子篩、氯化鈣、氯化鎂中的一種或兩種。
[0023] 本發(fā)明還公開了上述單組份室溫硫化硅橡膠密封劑的制備方法，包括如下步驟： [0024] 取上述重量份數(shù)的（A)、（B)、（C)組分加入攪拌釜中，在110~130°C，-0.09~-0.1 MPa真空條件下脫水2~4小時(shí)，然后降溫至40°C加入(D)、（E)組分，在-0.09~-0.1 MPa真 空條件下攪拌30分鐘至均勾無氣泡，最后加入(F)組分和(G)組分，在-0.09~-0.1 MPa真空 條件下攪拌30分鐘至均勾無氣泡。
[0025] 本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在單組份室溫硫化密封劑中添加新型的多官能度硅 烷共聚物，獲得優(yōu)異的粘接廣泛性和良好的固化速度。該硅烷共聚物由兩種不同結(jié)構(gòu)的硅 燒共聚而成，含有氣基/環(huán)氧基、烷基、多烷氧基等基團(tuán)，加入后通過多種不同類型官能團(tuán)相 配合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)不同類型基材的良好粘接。同時(shí)，通過將氨基硅烷與另一種硅烷進(jìn)行共聚反 應(yīng)后再加入，可降低氨基硅烷與鈦酸酯催化劑的反應(yīng)活性，在保持良好粘接的同時(shí)，降低對(duì) 產(chǎn)品儲(chǔ)存性的影響，解決鈦酸酯體系難以使用氨基硅烷為偶聯(lián)劑的缺點(diǎn)。添加該多官能度 硅烷共聚物的另一個(gè)有益效果是可以大幅提高產(chǎn)品的深層固化速度。該硅烷共聚物由兩種 含有三個(gè)或三個(gè)以上烷氧基的硅烷共聚而成，共聚物分子中平均含有四個(gè)左右的烷氧基， 這些烷氧基可在微量水汽存在下迅速與基膠發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，提高產(chǎn)品的深層固化速度。
[0026] 本發(fā)明產(chǎn)品具有優(yōu)異的粘接廣泛性，對(duì)各種通用的金屬和塑料基材均能實(shí)現(xiàn)良好 的粘接，可應(yīng)用于家用電器、汽車、電子等需要對(duì)多種粘接材質(zhì)實(shí)現(xiàn)粘接的場合。此外，本發(fā) 明產(chǎn)品還具有良好的深層固化性能，可縮短固化時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，可應(yīng)用于需要進(jìn)行高 效密封組裝以及其它需要快速固化的場合。
【具體實(shí)施方式】
[0027] -種單組份室溫硫化硅橡膠密封劑，所述密封劑按重量份數(shù)計(jì)包括(A)~（G)組 分：
[0028] (Α)α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100份
[0029] (B)二甲基硅油10-25份
[0030] (C)補(bǔ)強(qiáng)填料80-150份
[0031] (D)交聯(lián)劑3-5份
[0032] (E)多官能度硅烷共聚物2-4份
[0033] (F)濕氣固化催化劑1-3份
[0034] (G)儲(chǔ)存穩(wěn)定劑1-2份。
[0035] 所述α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)式為HO[(CH3)2SiO] nH，n為大于或等 于1的自然數(shù)，25°C時(shí)黏度為5000-50000mPa. s，優(yōu)選為20000mPa. s。
[0036] 所述二甲基硅油的分子結(jié)構(gòu)式為(CH3)3SiO[(CH 3)2SiO]n Si(CH3)3,η為大于或等 于1的自然數(shù)，25°c時(shí)黏度為IOO-1000 mPa. S，優(yōu)選為500mPa. S。
[0037]所述補(bǔ)強(qiáng)填料選自氣相白炭黑、碳酸鈣、氧化鋁、硅微粉、白剛玉中的一種或幾種； 優(yōu)選經(jīng)過六甲基二硅氮烷處理的氣相白炭黑和經(jīng)硬脂酸處理的輕質(zhì)碳酸鈣。
[0038] 所述交聯(lián)劑選自甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中一種或幾種。
[0039]所述多官能度硅烷共聚物由硅烷El和硅烷E2共聚而成，其中硅烷El選自甲基三甲 氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯中的一種或幾種，硅烷E2 選用氨丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的 一種。
[0040]多官能度硅烷共聚物其合成方法如下：
[0041 ]在裝有攪拌器、冷凝管和滴液漏斗的三口燒瓶中，通氮?dú)鈼l件下加入Imol的El，30 °C下邊攪拌邊緩慢滴入0.9mol 1 %濃度的磷酸水溶液，滴完后繼續(xù)在30°C下攪拌反應(yīng)4-8 小時(shí)，然后邊攪拌邊滴加 Imol的E2,滴完后升溫至60°C反應(yīng)1-3小時(shí)，然后在60°C下抽真空 除去低沸物，得到多官能度硅烷共聚物。
[0042] 所述濕氣固化催化劑選自四叔丁基鈦酸酯、四異丁基鈦酸酯、四異丙基鈦酸酯、二 (乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯、二（乙酰丙酮基)鈦酸二異丙酯中的一種或幾種，優(yōu)選二（乙 酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯或二（乙酰丙酮基)鈦酸二異丙酯。
[0043] 所述儲(chǔ)存穩(wěn)定劑選自六甲基二硅氮烷、分子篩、氯化鈣、氯化鎂中的一種或兩種， 優(yōu)選分子篩。
[0044] 上述單組份室溫硫化硅橡膠密封劑的制備方法，包括如下步驟：
[0045] 取上述重量份數(shù)的（A)、（B)、（C)組分加入攪拌釜中，在110~130°C，-0.09~- 0.1 MPa真空條件下脫水2~4小時(shí)，然后降溫至40°C加入(D)、（E)組分，在-0.09~-0.1 MPa真 空條件下攪拌30分鐘至均勾無氣泡，最后加入(F)組分和(G)組分，在-0.09~-0.1 MPa真空 條件下攪拌30分鐘至均勾無氣泡。
[0046]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0047] 實(shí)施例1
[0048] 選用粘度為20000mPa.s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，粘度為500mPa.s的二甲 基硅油，組份比例如下：
[0049] (Α)α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100份
[0050] (B)二甲基硅油25份
[0051] (C)碳酸鈣110份，氣相白炭黑