一种双组份防火硅酮密封胶的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种双组份阻燃硅酮密封胶的制备方法，该方法包含以下步骤：1）将100重量份α、ω-二羟基聚硅氧烷、10-60重量份填料/阻燃剂复合组分加入到捏合机中，并在110～140℃、真空度0.06～0.1MPa下混炼脱水30～360分钟，冷却得到基料；2）将0.5-2重量份交联剂、0.1-0.5重量份催化剂、5-20重量份的甲基硅油依次加入到强力分散机中，与上述基料混合，于室温下，真空度为0.06～0.1MPa，转速600rpm混合30～120分钟得到阻燃硅酮密封胶。该方法制备出的硅酮密封胶其能够提供优异的阻燃性能，同时不降低体系的力学性能。
【专利说明】一种双组份防火硅酮密封胶
【技术领域】
[0001] 本发明涉及硅酮密封胶领域，特别涉及一种双组份防火硅酮密封胶。
【背景技术】
[0002] 随着高分子材料应用领域的不断拓展，有机硅材料应用越来越广泛，应用范围涵 盖了几乎所有的工业领域，受到高度重视。作为一类具有优异性能的高分子材料得到广泛 应用，被誉为现代工业的味精。
[0003] 有机硅高分子是分子结构中含有元素硅、且硅原子上连接有机基的聚合物，通常 分为四类：硅油、硅树脂、硅橡胶、硅烷偶联剂嘲。有机硅密封剂是硅橡胶的一种。有机硅 密封剂由有机硅聚合物加入填充剂、补强剂、偶联剂、催化剂等组分加工而成。其主链由硅 氧键构成，侧链通过硅原子与不同有机基团相结合，形成一系列产品。它具有许多独特的性 能，如耐高、低温性，耐候、耐老化、耐臭氧、憎水、难燃、无毒，生理惰性，优良的电绝缘性，突 出的表面活性等优点。这些性能是其他有机高分子材料所不能比拟和替代的，因而在航空 航天、电子电气、化工、机械、建筑、交通运输、医疗卫生、农业和人们日常生活等方面得到了 广泛的应用，成为国民经济中重要的新兴材料。
[0004] 有机硅材料也存在许多弱点，比如强度低、易燃不具备阻燃功能等，限制了它的应 用。随着我国现代工业，特别是航空航天事业的高速发展，对材料性能要求越来越苛刻。目 前我国安全生产形势越来越严重，对材料的安全要求不断提高。对有机硅密封剂进行改性， 不断提高其综合性能，特别是通过添加优良的阻燃剂来提高其阻燃性能，具有重要意义，也 具有广阔的市场前景。
[0005] 阻燃剂分为无机系、有机系（含溴系、有机磷系、氯系）和其他，目前使用量最多 的有机阻燃剂是溴化合物，但由于溴化合物燃烧时，易产生二恶英等致癌物质，出于环保考 虑，欧美日等发达国家正开始逐步减少溴化合物阻燃剂的使用量，最有希望的取代品是无 机阻燃剂。如何将阻燃剂均匀添加到有机材料中，是决定阻燃剂使用量的重要因素，由于大 部分无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁等表面极性较大，机械加工性能不好，必须选择合适 粒径、合适比表面的氢氧化镁来进行表面改性。
[0006] 现有技术中，以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶，气相法白炭黑为填料，经 表面改性的无机阻燃剂，配制单组分脱醇型阻燃室温硫化（RTV)硅密封剂。但是提高阻燃 性能的同时，体系的力学性能大大降低，严重影响有机硅密封胶的应用范围。
[0007]
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种双组份阻燃硅酮密封胶及其制备方法，该方法制备出的 硅酮密封胶其能够提供优异的防火性能，同时不降低体系的力学性能。
[0009] 本发明的双组份防火硅酮密封胶由Α组分和Β组分组成，所述的Α组分由下述重 量份的组分组成： α、ω -二羟基聚硅氧烷 100重量份 聚二甲基硅氧烷 15-80重量份 填料 50-150重量份 硅烷偶联剂 0. 2-2重量份 水玻璃固化剂 0. 1-10重量份 所述的Β组分由下述重量份的组分组成： 水玻璃 5-50重量份 交联剂 0. 5-10重量份 硅烷偶联剂 0. 2-2重量份 扩链剂 0. 05-1重量份 催化剂 0. 1-5重量份 Α鉬分中： 所述的α、ω -二羟基聚硅氧烷，其粘度为5000cp?50000cp，且不同粘度之间需合理 匹配使用，其比例为5000cp?20000cp : 20000cp?50000cp = 1 : (0· 1?20)，以增加 其聚合度来提密封胶的强度及硬度。
[0010] 所述的填料选自气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、表面改性二氧化硅、表面改性纳 米碳酸钙中的一种或数种。
[0011] 优选地，所述的偶联剂为活性官能团（巯基、环氧基、酰氧基、氨基等）取代的烷氧 基硅烷，具体可为氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧）丙 基三甲氧基硅烷， Υ-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷等中的至少一种。
[0012] 优选地，本发明的水玻璃固化剂，用于加速水玻璃的固化，包括有机酯，娃铁粉、 β-硅酸二钙、氟硅酸钠等。
[0013] 进一步地，有机酯，可以列举的例子，包括甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸乙 酯、十二苯磺酸甲酯、十二苯磺酸乙酯、十二苯磺酸异丁酯。
[0014] 优选地，作为硅酸盐粘合物的固化剂，可以是上述固化剂单独作为水玻璃的固化 齐IJ，也可以是上述固化剂的混合物作为水玻璃的固化剂。
[0015] 优选地，硅酸盐粘合物的固化剂剂使用量为硅酸盐粘合物质量的0. 5%_40%。更优 选地为5%-30%。更优选地，10%-20%。
[0016] 上述的硅铁粉、β -硅酸二钙、氟硅酸钠也可以作为双组份防火硅酮密封胶的防火 剂或阻燃剂。
[0017] Β鉬分中： 水玻璃在本发明中的作用为加强双组份硅酮密封胶的粘结作用，也可以起到防火阻燃 的作用。
[0018] 水玻璃是指硅酸钠或硅酸钾水溶液，但是硅酸镁铝水溶液、硅酸锂水溶液、硅酸镁 锂水溶液，硅酸镁水溶液，在本发明也可以起到与水玻璃相同的作用。当然，上述硅酸钠水 溶液、硅酸钾水溶液、硅酸镁铝水溶液、硅酸锂水溶液、硅酸镁锂水溶液，硅酸镁水溶液的混 合物也可以起到本发明中的作用。
[0019] 交联剂： 一般来说，所述的交联剂是通式R' -Si (R" ) 3的化合物， 其中R'为烷基，例如C1-C10烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙基己基、辛基、 癸基，烯基，例如C2-C6链烯基，如乙烯基、烯丙基、己烯基，或者环烷基，例如C3-C8环烷基， 如环戊基、环己基和环庚基，芳基，例如C6-C8芳族烃基，如苯基、甲苯基和二甲苯基；R"为 烷氧基，例如C1-C6烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基，氨氧基，C1-C4酰氧 基，C2-C5烯氧基基团或C1-C5烷基酮肟基。
[0020] 本发明所用的"烷基"是指直链或支链的完全饱和的烃基，可以是C1-C10烷基，优 选C1-C8烷基，更优选C1-C7烷基，特别优选C1-C6烷基，最优选C1-C6烷基。实例包括但 不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基等。
[0021] 本发明所用的"烯基"是指在支链或直链烃链中包含一个或多个双键的烃基，可以 是C2-C6烯基，优选C2-C5烯基，更优选C2-C4烯基，特别优选C2-C3烯基，最优选乙烯基。 实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丙烯基、己烯基等。
[0022] 本发明所用的"环烷基"是指完全饱和的烃环，可以是C3-C8的环烷基，优选C4-C7 的环烷基。环烷基基团的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
[0023] 本发明所用的"烷氧基"是指支链或直链的烷氧基。可以是C1-C6烷氧基，优选 C1-C4烧氧基，实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基等。
[0024] 所述交联剂，交联剂优选是多烷氧基硅烷类，如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧 基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅 烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯或正硅酸丙酯中的任意一种或 多种。
[0025] 所述的扩链剂选自甲基乙烯二（N-甲基乙酰胺基）硅烷或二甲基二（N-甲基乙酰 胺基）娃烧中的至少一种。
[0026] 优选地，所述催化剂为有机锡化合物。进一步优选，所述有机锡化合物是选自二月 桂酸二丁基锡、二月桂酸二戊基锡、二月桂酸二己基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸二丁基 锡、二醋酸二戊基锡、二醋酸二己基锡、二醋酸二辛基锡、二甲氧基二丁基锡、二甲氧基二戊 基锡、-甲氧基-己基锡、-甲氧基-半基锡、-乙氧基-丁基锡、-乙氧基-戊基锡、-.乙 氧基二己基锡、二乙氧基二辛基锡、二丙氧基二丁基锡、二丙氧基二戊基锡、二丙氧基二己 基锡、-丙氧基-半基锡、-丁氧基-丁基锡、-丁氧基-戊基锡、-丁氧基-己基锡、-丁 氧基二辛基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种、两种或者多种。
[0027] 有机锡化合物更优选是二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡 中的任意一种。
[0028] 此外，本发明的防火双组份硅酮密封胶，还包括无机阻燃剂。所述的无机阻燃剂在 A组分中。
[0029] 作为用于本发明的无机阻燃化合物，该无机阻燃化合物在高温下具有很好的吸热 能力，同时不可燃，起到防火的作用，具体地，为氢氧化物型无机阻燃剂、氧化物型无机阻燃 齐U、硼酸盐型阻燃剂、锡酸盐型阻燃剂、锑型阻燃剂，它们可单独使用或者以二或更多种的 组合形式使用。
[0030] 进一步地，作为氢氧化物型阻燃剂，可以列举的例子包括氢氧化铝、氢氧化镁、碱 式碳酸镁、碱式碳酸铜、水滑石型复合金属氢氧化物，水滑石型复合金属氢氧化物干燥的产 物。
[0031] 进一步地，作为氧化物型阻燃剂，可以列举的例子，包括氧化铝、氧化镁、氧化铜、 氧化亚铜、氧化铁、氧化锌、氧化锡、水滑石型复合金属氢氧化物煅烧的产物、稀土氧化物。
[0032] 进一步地，作为硼酸盐型阻燃，可以列举的例子包括硼酸锌、硼酸钡、硼酸钙、偏硼 酸锌、偏硼酸钡。硼酸锌锡酸锌三氧化锑 进一步地，作为锡酸型阻燃剂，可以列举的例子包括锡酸锌、锡酸钡、碱式锡酸锌、碱式 锡酸钡。
[0033] 进一步地，作为锑型阻燃剂，可以列举的例子，包括：三氧化锑，五氧化锑、锑酸钠、 锑酸钾。
[0034] 作为阻燃无机化合物，优选地，本发明氢氧化物型阻燃剂，或氢氧化物型阻燃剂搭 配少量的氧化物型阻燃剂。
[0035] 优选地，本发明的无机阻燃剂选择氢氧化镁或氢氧化铝或氢氧化铝与氧化铈的混 合物。
[0036] 优选地，本发明的无机阻燃剂的用量为20-100重量份（以α、ω-二羟基聚硅氧烷 为100重量份为基准） 本发明的防火双组份硅酮密封胶的制备方法与普通双组分硅酮密封胶的制备方法相 同。在此不赘述。
[0037] 本发明的有益效果： 1.本发明通过加入水玻璃，增强硅酮密封胶的粘结能力，同时保证了硅酮密封胶的防 火阻燃性能。
[0038] 2.本发明通过一定的配比，实现了与普通双组份硅酮密封胶相同的施工性能、贮 存性能。
[0039]
【具体实施方式】
[0040] 实施例1-5 本发明的娃酮密封胶，实施例1-5组成如下：
【权利要求】
1. 一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于由A组分和B组分组成，所述的A组分由下 述重量份的组分组成： α、ω -二羟基聚硅氧烷 100重量份； 聚二甲基硅氧烷 15-80重量份； 填料 50-150重量份； 硅烷偶联剂 0. 2-2重量份； 水玻璃固化剂 〇. ι-?ο重量份； 所述的Β组分由下述重量份的组分组成： 水玻璃 5-50重量份； 交联剂 0. 5-10重量份； 硅烷偶联剂 0. 2-2重量份； 扩链剂 0. 05-1重量份； 催化剂 0. 1-5重量份。
2. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的α、ω-二 羟基聚硅氧烷，其粘度为5000cp?50000cp，且不同粘度之间需合理匹配使用，其比例为 5000cp ?20000cp : 20000cp ?50000cp = 1 : (0· 1 ?20)。
3. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的填料选自 气相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、表面改性二氧化硅、表面改性纳米碳酸钙中的一种或数 种。
4. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的偶联剂选 自氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，Y - (2. 3环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷， (甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
5. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的水玻璃固 化剂选自硅铁粉、β-硅酸二钙、氟硅酸钠、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、十二 苯磺酸甲酯、十二苯磺酸乙酯、十二苯磺酸异丁酯中的一种或数种。
6. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的交联剂选 自甲基二甲氧基娃烧、-甲基-甲氧基娃烧、甲基二乙氧基娃烧、聚甲基二乙氧基娃烧、乙 基三甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅 酸乙酯或正硅酸丙酯中的任意一种或多种。
7. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的扩链剂选 自甲基乙烯二（Ν-甲基乙酰胺基）硅烷或二甲基二（Ν-甲基乙酰胺基）硅烷中的至少一种。
8. 根据权利要求1所述的一种双组份防火硅酮密封胶，其特征在于，所述的催化剂选 自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二戊基锡、二月桂酸二己基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸 二丁基锡、二醋酸二戊基锡、二醋酸二己基锡、二醋酸二辛基锡、二甲氧基二丁基锡、二甲氧 基-戊基锡、-甲氧基-己基锡、-甲氧基-半基锡、-乙氧基-丁基锡、-乙氧基-戊基 锡、二乙氧基二己基锡、二乙氧基二辛基锡、二丙氧基二丁基锡、二丙氧基二戊基锡、二丙氧 基-己基锡、-丙氧基-半基锡、-丁氧基-丁基锡、-丁氧基-戊基锡、-丁氧基-己基 锡、二丁氧基二辛基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种、两种或者多种。
【文档编号】C09J183/06GK104099060SQ201310115381
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】严华宁 申请人:上海华硅化工新材料有限公司