一种硅酮密封胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及粘接剂材料技术领域，特别是涉及一种硅酮密封胶及其制备方法。


背景技术：

2.30余年以来，伴随着我国国民经济的持续快速发展和城市化进程的加快，我国建筑幕墙行业实现了从无到有、从外资一统天下到国内企业主导、从模仿引进到自主创新的跨越式发展，到21世纪初我国已经发展成为幕墙行业世界生产大国和使用大国。从市场应用看，随着中国城市化进程的快速推进，数量庞大的大型公共建筑、商业楼宇及高端住宅不断涌现，是近年来中国建筑幕墙需求快速增长的重要原因。伴随着建筑幕墙的高速发展，超高层建筑幕墙已越来越普遍，对于硅酮密封胶的耐用性要求也随之升高。
3.现有技术中，肟型体系的硅酮密封胶一般都存在渗油(渗出的油主要为交联剂)的问题，主要原因是肟型交联剂与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油的相容性不好。现有的改进方法主要为添加抗渗油剂：如中国专利申请cn109652007a公开了一种抗渗油双组分硅酮密封胶，其中通过采用抗渗油剂(十二碳醇酯类化合物或十二碳醇酯类化合物的混合物)来解决甲基硅油渗出的缺陷。中国专利申请cn105482769a公开了一种硅酮密封胶增塑剂，其中添加了硅烷化白油作为增塑剂，改善了渗油现象，但通过实验发现，白油的实际渗油问题会更加严重。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于，提供一种硅酮密封胶，具有不渗油的优点。
5.本发明的另一目的在于，提供上述硅酮密封胶的制备方法。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种硅酮密封胶，按重量份计，包括以下组分：
[0008][0009][0010]
支链硅油的结构式为[me3sio
0.5
]a[me2sio]b[mesi(oh)o]c，其中按a b c＝1，0＜c＜0.15；
[0011]
按重量比，二甲基硅油：支链硅油＝5:(1～10)。
[0012]
优选的，按重量比，二甲基硅油：支链硅油＝5:(2.8～8.5)。
[0013]
所述的二甲基硅油在25℃条件下的粘度为100-20000mpa.s；优选二甲基硅油的黏
度为350-12500mpa.s。
[0014]
优选的，二甲基硅油和支链硅油含量为8-14份。
[0015]
优选的，所述的支链硅油中，0.05＜c＜0.11。
[0016]
所述的填料选自碳酸钙、气相二氧化硅中的至少一种；优选碳酸钙与气相二氧化硅的复配，重量比为20:(1-5)。通过实验发现，气相二氧化硅能够有效改善渗油缺陷，但是气相二氧化硅增稠性强无法大量添加，因此，通过以碳酸钙为主、气相二氧化硅为辅的复配，能够实现整体性能与改善渗油性的平衡。本发明对于碳酸钙、气相二氧化硅的粒径没有特别限定，经实验，常用碳酸钙的粒径在0.05-10微米范围内、气相二氧化硅的比表面积为130-400m2/g范围内都能够实现良好的技术效果。
[0017]
所述的交联剂选自甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、丙基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、乙烯基三丙酮肟基硅烷中的至少一种。
[0018]
所述的偶联剂选自乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷低聚物、乙烯基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷的低聚物、γ-氨丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0019]
所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡中的至少一种。
[0020]
本发明的硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：将所述重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油和支链硅油和填料混合搅拌均匀，在110-130℃、真空度为0.08—0.1mpa下，搅拌脱水100-300min，冷却后得到基料；再将上述基料加入到行星搅拌釜中，再加入交联剂、偶联剂和催化剂，在真空度为0.06—0.1mpa，转速200-800rpm下反应30-80min，得到硅酮密封胶。
[0021]
本发明具有如下有益效果：
[0022]
第一、本发明通过采用二甲基硅油和支链硅油的复配，支链硅油中含有一定量的羟基，可以与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷末端羟基或交联剂形成化学键或氢键，从而降低游离酮肟基的含量，降低渗油风险。
[0023]
第二、本发明通过优选的复配填料，能够进一步改善渗油现象。
附图说明
[0024]
图1：渗油程度判断，无渗油，白色瓶体部分无暗痕(渗油形成的油痕)、黑色胶体上无油珠；
[0025]
图2：渗油程度判断，渗油严重，白色瓶体部分有大量连续的暗痕(渗油形成的油痕)，黑色胶体上有明显的油珠。
具体实施方式
[0026]
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。
[0027]
实施例与对比例所用原材料如下：
[0028]
基础聚合物a：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下粘度位20000mpa.s，购自瓦克化学(中国)有限公司；
[0029]
基础聚合物b：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，25℃下粘度位50000mpa.s，购自迈图(上海)贸易有限公司；
[0030]
二甲基硅油a：25℃下粘度为100mpa.s，购自瓦克化学(中国)有限公司二甲基硅油b：25℃下粘度为350mpa.s，购自瓦克化学(中国)有限公司；
[0031]
二甲基硅油c：25℃下粘度为12500mpa.s，购自瓦克化学(中国)有限公司；
[0032]
二甲基硅油d：25℃下粘度为20000mpa.s，购自瓦克化学(中国)有限公司；
[0033]
支链硅油a：c为0.01，购自新纳齐材料科技江苏有限公司
[0034]
支链硅油b：c为0.05，购自新纳齐材料科技江苏有限公司；
[0035]
支链硅油c：c为0.11，购自新纳齐材料科技江苏有限公司；
[0036]
支链硅油d：c为0.15，购自新纳齐材料科技江苏有限公司；
[0037]
碳酸钙a：购自湖北凯龙化工集团股份有限公司，粒径范围0.05-1微米；
[0038]
碳酸钙b：购自广西贺州市科隆粉体有限公司，粒径1-10微米。
[0039]
气相二氧化硅：选自卡博特(中国)投资有限公司，比表面积为130-400m2/g。
[0040]
交联剂a：甲基三丁酮肟基硅烷，购自湖北新蓝天新材料股份有限公司
[0041]
交联剂b：乙烯基三丁酮肟基硅烷，购自湖北新蓝天新材料股份有限公司；
[0042]
偶联剂a：γ-氨丙基三乙氧基硅烷，购自荆州市江汉精细化工有限公司；
[0043]
偶联剂b：γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，购自荆州市江汉精细化工有限公司；
[0044]
催化剂：二月桂酸二丁基锡，购自北京正恒化工有限公司。
[0045]
各项测试方法：
[0046]
(1)渗油性：密封胶置于50℃、85％rh条件下20天，切开胶瓶看底盖和瓶壁的渗油情况，根据说明书附图1-2的标准来评估渗油程度：图1为无渗油，白色瓶体部分无暗痕(油痕)、黑色胶体上无油珠(渗油凝结成珠)；轻微渗油标准为白色瓶体部分有斑点状的暗痕，黑色胶体上无油珠；明显渗油为白色瓶体部分有少量连续状暗痕，黑色胶体上无油珠；严重渗油为图2，白色瓶体部分有大量连续的暗，黑色胶体上有明显的油珠。
[0047]
(2)拉伸模量：按gb/t 13477.8-2017的规定进行试验，拉伸模量越低越好。
[0048]
(3)断裂伸长率：按13477.8-2017的规定进行试验。
[0049]
表1：实施例1-6硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0050][0051][0052]
由实施例1-6可知，优选的复配填料下抗渗油性更好，并且拉伸模量低。
[0053]
表2：实施例7-11硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0054][0055]
由实施例8-11可知，优选二甲基硅油和支链硅油的添加量下，拉伸模量更低。
[0056]
表3：实施例12-16硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0057]
[0058][0059]
由实施例12-16可知，优选的二甲基硅油/支链硅油复配下，抗渗油性更好，并且拉伸模量更低。
[0060]
表4：实施例17-22硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0061]
[0062][0063]
由实施例14/17-22可知，优选的二甲基硅油粘度和支链硅油结构下，拉伸模量更低。
[0064]
表5：实施例23-24硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0065][0066]
表7：对比例硅酮密封胶各组分含量(重量份)及测试结果
[0067]
[0068][0069]
虽然对比例4/5也能够得到不渗油的技术效果，但是其断裂伸长率仅为143％和129％，应用价值很低，显著低于本发明实施例的断裂长度(203％-325％)。