一种快固化单组份室温硫化有机硅密封胶转让专利
申请号 : CN201911150094.X
文献号 : CN111410930B
文献日 : 2021-09-17
发明人 : 张墩明 , 胡良宏 , 贾叙东 , 陈星宇 , 姜海虎
申请人 : 南京大学 , 溧阳康达威实业有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶,其特征是:它的主要成分包括端羟基聚二甲基硅氧烷、无机填料、固化剂、添加剂;上述各组分的质量组成比例为:端羟基聚二甲基硅氧烷100份,无机填料0‑100份,固化剂10‑40份,添加剂0‑10份,所述的固化剂是二氯甲基三丁酮肟基硅烷固化剂或它与其它固化剂的组合物。
2.根据权利要求1所述的湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶,其特征是:所述的二氯甲基三丁酮肟基硅烷固化剂与其它固化剂的组合物是二氯甲基三丁酮肟基硅烷与乙烯基三丁酮肟基硅烷、或与甲基三甲氧基硅烷、或与甲基三丁酮肟基硅烷、或与N,N‑二丁基氨基丙基三乙氧基硅烷的二元组合物,其中二氯甲基三丁酮肟基硅烷的质量百分数不低于
25%。
3.根据权利要求1所述的湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶,其特征是:所述的端羟基聚二甲基硅氧烷是α,ω‑双羟基聚二甲基硅氧烷,其20℃粘度范围为500‑200000cP;所述的无机填料包括二氧化硅、碳酸钙、炭黑、金属颗粒、金属氧化物、金属氢氧化物。
4.根据权利要求1所述的湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶,其特征是:所述的添加剂包括增粘剂、结构控制剂、粘度调节剂。
5.一种权利要求1所述的湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶的制法,其特征是,它包括如下步骤:
步骤1、先按照比例将各种无机填料加入到端羟基聚二甲基硅氧烷中,稍加搅拌混合,然后再用三辊研磨机将上述混合物料研磨均匀,置于搪瓷盘中放在真空烘箱中于100‑160℃脱水2‑5h,冷却后取出密封保存备用,这个脱水过程或在带有搅拌、抽真空、和加热的密闭容器中进行;
步骤2、将步骤1脱水的端羟基聚二甲基硅氧烷和无机填料混合物加入到塑料杯中,再按比例加入二氯甲基三丁酮肟基硅烷、其它固化剂和添加剂,用胶刀快速搅拌均匀,立即灌封到铝管中,铝管尾部卷曲夹紧防止漏气,即制得湿气快速固化的室温硫化有机硅密封胶。
说明书 :
一种快固化单组份室温硫化有机硅密封胶
技术领域
背景技术
以与端羟基聚二甲基硅氧烷发生缩合反应,生成活性硅封端的端羟基聚二甲基硅氧烷,后
者与空气中的湿气反应而交联固化,固化原理如图1所示。
系的10%‑90%。
氧基硅烷等;或甲基(或乙烯基、苯基等)三酰氧基硅烷,如甲基三乙酰氧基硅烷,乙烯基三
乙酰氧基硅烷,苯基三乙酰氧基硅烷等;或甲基(或乙烯基、苯基等)三丁(丙)酮肟基硅烷
等;或甲基(或乙烯基、苯基等)三异烯丙氧基硅烷等;或甲基(或乙烯基、苯基等)三‑(N‑甲
基乙酰胺基)‑硅烷等;同时,为了调整固化速度或固化物的性能,可以添加适量两官能团或
四官能度的硅烷,即相应的二甲基二烷氧基(或酰氧基、酮肟基、异烯丙氧基、酰胺基等)硅
烷,或四烷氧基(或酰氧基、酮肟基、异烯丙氧基、酰胺基等)硅烷。固化剂的用量一般占体系
的5%‑30%。
粘结性能或密封性能,大多数的湿气固化RTV有机硅密封胶配方中添加固化催化剂。固化催
化剂包括各种有机金属盐如有机锡或钛酸酯类,如辛酸钾、辛酸亚锡、二丁基二月桂酸锡、
二丁基氧化锡、二丁基锡乙酰丙酮(或乙酰乙酸乙酯)配合物、钛酸丁酯、钛酸异丙酯、或各
种钛酸酯配合物等。其用量一般占体系的0.01%‑0.5%。
度、阻燃、耐温、导热等作用。其用量一般占体系的5%‑90%。
20%。
催化剂的加入也带来一些问题,如经过较长时间存放后胶体粘度变稀、固化时间延长甚至
不固化、胶体变色、或胀管(即胶料在密封管中固化)等;另外有些有机锡还具有一定的毒
性,其应用领域受到限制。
催化剂用量多了,其它的副作用也更加明显,如胶料在配制或灌装时易凝胶形成死胶、存放
期间表干时间变化很大或胀管等。
发明内容
定性能。
硅氧烷100份,无机填料0‑100份,固化剂10~40份,添加剂0‑10份,所述的固化剂是二氯甲
基三丁酮肟基硅烷固化剂或它与其它固化剂的组合物,二氯甲基三丁酮肟基硅烷其结构
为:Cl2CHSi[ON=C(CH3)C2H5]3。
基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷或N,N‑二丁氨基丙基三乙氧基硅烷的二元组合物,
其中二氯甲基三丁酮肟基硅烷的质量百分数不低于20%。
限于二氧化硅(如气相白炭黑,沉淀白炭黑,硅微粉等)、碳酸钙、炭黑、金属颗粒(如铝粉,纳
米银粉等)、金属氧化物(氧化镁、氧化锌等)、金属氢氧化物(如氢氧化镁、氢氧化铝等),这
些无机填料可以起到补强、阻燃、导热、导电、增加硬度、降低成本等作用,一般根据有机硅
密封胶的使用要求而定。
低粘度甲基硅油等等。
不需要添加有机锡等催化剂。与之相比较,通常的甲基三丁酮肟基硅烷发生这种固化反应
的速度要慢的多,固化反应必须在添加有机锡等催化剂的情况下完成。当固化剂完全是二
氯甲基三丁酮肟基硅烷时,得到的RTV密封胶的表干时间非常短,为1min左右,而与其它固
化剂(如甲基三丁酮肟基硅烷)复配混合使用时,固化速度会降低,表干时间可以调整到5~
30min。
胺,如三乙胺、三丁胺、尿素等,也可以是过量的丁酮肟。该反应的反应温度为室温至60℃,
将丁酮肟和缚酸剂等置于反应瓶中,向其中滴加二氯甲基三氯硅烷,开始的时候反应剧烈,
需控制滴加速度或外部用冷水冷却以控制反应物料温度,滴加完毕后再升温至40‑60℃使
反应完成。反应完成后静置,使生成的有机铵盐与目标产物二氯甲基三丁酮肟基硅烷分层。
为了快速分层,可以向反应体系中加入适量的溶剂如石油醚等,其用量为反应物料的20‑
50%。石油醚可以在反应前和丁酮肟一起加入,也可以在反应结束后再加入。反应完成后将
物料转移到分液漏斗中静置分层,将得到的二氯甲基三丁酮肟基硅烷的石油醚溶液转移到
蒸馏瓶中减压蒸馏以脱除石油醚和过量的丁酮肟等低沸点有机物,就得到所需要的二氯甲
基三丁酮肟基硅烷,产物为无色至淡黄色透明液体。
160℃脱水2‑5h,冷却后取出密封保存备用,这个脱水过程也可以在带有搅拌、抽真空、和加
热的反应釜或密闭容器中进行;
立即灌封到铝管中,铝管尾部卷曲夹紧防止漏气,即制得湿气快速固化的室温硫化有机硅
密封胶。
动搅拌使物料混合均匀,如果需要就抽真空脱除气泡,然后进行包装。
胶刚制备好、室温放置一定时间和烘箱中烘烤一定时间的表干时间,以考察其储存稳定性。
金属催化剂;具有优异的储存稳定性能,其储存期在室温下超过一年。
附图说明
具体实施方式
氯甲基三氯硅烷放入恒压滴液漏斗中,在氮气保护下开动搅拌,在室温下经恒压滴液漏斗
滴加二氯甲基三氯硅烷,控制滴加速度,约半小时内滴加完毕,滴加过程前期体系自动发
热,若体系温度升高,可以外部用冷水冷却。滴加完毕继续在室温搅拌半小时,然后将内温
加热至40~45℃继续搅拌反应2小时,然后停止加热,冷却至室温。
丁酮肟等低沸物,得到无色透明液体,质量为82g(收率为88%),为二氯甲基‑三丁酮肟基硅
烷(下文简称为固化剂DCTBS),测定折光率为1.4728(22℃)。(红外谱图和核磁共振氢谱见
附图2和附图3)。
烘24h后表干时间变为35min,室温放置一年后表干时间~35min。
胶料的表干时间为~30min,,室温放置一年后表干时间为30‑40min。
DCTBS 3.2g,搅拌均匀罐装在牙膏管中。测得的密封胶的表干时间为~2min,室温放置一年
后表干时间为2‑3min。
时间为15‑20min。
在70℃烘箱中烘22h后表干时间为40‑45min。