本发明涉及一种有机硅胶粘剂及应用。
背景技术：
加成型有机硅胶粘剂具有耐高低温、耐腐蚀、耐辐射、绝缘性及耐候性好特点。可粘接金属、塑料、橡胶、玻璃等，广泛地应用于航空、航天、电子、机械、建筑等领域。国内对加成型有机硅胶粘剂已有研究，但存在的问题是高温粘接强度不高，主要用于做密封胶，无法满足航空航天等高性能粘接的要求。
技术实现要素：
本发明要解决现有加成型有机硅胶粘剂高温粘接强度不高，无法满足航空航天等高性能粘接要求的问题，而提供一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂及应用。
一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂由甲组分及乙组分组成；所述的甲组分与乙组分的质量比为1:1；
所述的甲组分按质量份数由12份～15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～45份110-2硅橡胶、10份～15份乙烯基硅油、10份～15份预处理的气相白炭黑、0.015份～0.03份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份～12份预处理的氧化铁红制备而成；所述的甲组分中乙烯基硅油粘度为2000mPa·s～4000mPa·s；
所述的甲组分中预处理的气相白炭黑是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份～7份六甲基二硅氮烷、100份气相白炭黑及100份粘度为2000mPa·s～4000mPa·s的乙烯基硅油，然后将称取的5份～7份六甲基二硅氮烷和100份气相白炭黑加入到100份粘度为2000mPa·s～4000mPa·s的乙烯基硅油中，在密炼机中密闭搅拌1h～2h后，升温至温度为160℃～180℃，在温度为160℃～180℃的条件下，搅拌反应2h～4h，冷却后，得到预处理的气相白炭黑；所述的气相白炭黑的比表面积为270m2/g～300m2/g；
所述的甲组分中预处理的氧化铁红是按以下步骤制备的：使用质量百分数为3％～5％的KH570丙酮溶液将4110氧化铁红润湿，然后在通风橱晾干，晾干后置于烘箱中，加热至温度为180℃～200℃，在温度为180℃～200℃的条件下，反应3h～4h，随炉冷却至室温，得到预处理的氧化铁红；
所述的乙组分按质量份数由5份～10份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～50份110-2硅橡胶、12份～15份乙烯基硅油、12份～15份预处理的气相白炭黑、4份～6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母制备而成，所述的乙组分中乙烯基硅油粘度为2000mPa·s～4000mPa·s；所述的乙组分中预处理的气相白炭黑与甲组分中预处理的气相白炭黑相同。
一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂用于航天飞行器外隔热瓦、应变隔离垫与机体钛合金及双马复合材料的粘接，使用温度为-120℃～350℃。
本发明的有益效果是：本发明通过增强填料气相白炭黑的表面处理、添加耐热添加剂4110氧化铁红、添加苯基马来酰亚胺基硅树脂、高含氢硅树脂等，制备一种高强度耐热硅橡胶型胶粘剂，可用于航天飞行器热防护材料的粘接，胶粘剂室温剪切强度≥7.0MPa，350℃剪切强度≥3.0MPa，老化48h后强度基本无下降。而市售的有机硅胶粘剂由于其粘接强度不高，室温剪切强度仅为3～5MPa，350℃剪切强度小于1MPa，耐高低温性能差，适用温度一般为-70～200℃，且仅作为密封胶使用。
氧化铁红是具有氧化—还原作用的金属化合物，添加在硅橡胶中后，在一定的温度范围内能够阻止由于氧化产生的游离基反应，从而阻止硅橡胶高温下的降解，达到提高硅橡胶热稳定性的目的。
所述胶粘剂中的改性硅树脂为苯基马来酰亚胺基硅树脂，该结构硅树脂有优异的耐热性和粘接性能，可显著提高胶粘剂的耐热粘接性能。
所述胶粘剂的固化剂为一种高含氢硅油，含氢量为1.5％，按含氢硅油氢含量与甲组分及乙组分中所有乙烯基的摩尔比为1.3:1进行配比。采用的催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷。
具体实施方案
具体实施方案一：本实施方式是一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂由甲组分及乙组分组成；所述的甲组分与乙组分的质量比为1:1；
所述的甲组分按质量份数由12份～15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～45份110-2硅橡胶、10份～15份乙烯基硅油、10份～15份预处理的气相白炭黑、0.015份～0.03份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份～12份预处理的氧化铁红制备而成；所述的甲组分中乙烯基硅油粘度为2000mPa·s～4000mPa·s；
所述的甲组分中预处理的气相白炭黑是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份～7份六甲基二硅氮烷、100份气相白炭黑及100份粘度为2000mPa·s～4000mPa·s的乙烯基硅油，然后将称取的5份～7份六甲基二硅氮烷和100份气相白炭黑加入到100份粘度为2000mPa·s～4000mPa·s的乙烯基硅油中，在密炼机中密闭搅拌1h～2h后，升温至温度为160℃～180℃，在温度为160℃～180℃的条件下，搅拌反应2h～4h，冷却后，得到预处理的气相白炭黑；所述的气相白炭黑的比表面积为270m2/g～300m2/g；
所述的甲组分中预处理的氧化铁红是按以下步骤制备的：使用质量百分数为3％～5％的KH570丙酮溶液将4110氧化铁红润湿，然后在通风橱晾干，晾干后置于烘箱中，加热至温度为180℃～200℃，在温度为180℃～200℃的条件下，反应3h～4h，随炉冷却至室温，得到预处理的氧化铁红；
所述的乙组分按质量份数由5份～10份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～50份110-2硅橡胶、12份～15份乙烯基硅油、12份～15份预处理的气相白炭黑、4份～6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母制备而成，所述的乙组分中乙烯基硅油粘度为2000mPa·s～4000mPa·s；所述的乙组分中预处理的气相白炭黑与甲组分中预处理的气相白炭黑相同。
本实施方式的有益效果是：本实施方式通过增强填料气相白炭黑的表面处理、添加耐热添加剂4110氧化铁红、添加苯基马来酰亚胺基硅树脂、高含氢硅树脂等，制备一种高强度耐热硅橡胶型胶粘剂，可用于航天飞行器热防护材料的粘接，胶粘剂室温剪切强度≥7.0MPa，350℃剪切强度≥3.0MPa，老化48h后强度基本无下降。而市售的有机硅胶粘剂由于其粘接强度不高，室温剪切强度仅为3～5MPa，350℃剪切强度小于1MPa，耐高低温性能差，适用温度一般为-70～200℃，且仅作为密封胶使用。
氧化铁红是具有氧化—还原作用的金属化合物，添加在硅橡胶中后，在一定的温度范围内能够阻止由于氧化产生的游离基反应，从而阻止硅橡胶高温下的降解，达到提高硅橡胶热稳定性的目的。
所述胶粘剂中的改性硅树脂为苯基马来酰亚胺基硅树脂，该结构硅树脂有优异的耐热性和粘接性能，可显著提高胶粘剂的耐热粘接性能。
所述胶粘剂的固化剂为一种高含氢硅油，含氢量为1.5％，按含氢硅油氢含量与甲组分及乙组分中所有乙烯基的摩尔比为1.3:1进行配比。采用的催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点是：所述的甲组分是按以下步骤制备的：按质量份数称取12份～15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～45份110-2硅橡胶、10份～15份乙烯基硅油、10份～15份预处理的气相白炭黑、0.015份～0.03份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份～12份预处理的氧化铁红，然后将称取的12份～15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～45份110-2硅橡胶、10份～15份乙烯基硅油、10份～15份预处理的气相白炭黑、0.015份～0.03份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份～12份预处理的氧化铁红投入密炼机中，在温度为100℃～120℃的条件下，密闭搅拌2h～3h，冷却后，在三辊研磨分散机上研磨2次～3次，得到甲组分。其它与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一的不同点是：所述的乙组分是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份～10份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～50份110-2硅橡胶、12份～15份乙烯基硅油、12份～15份预处理的气相白炭黑、4份～6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母，然后将称取的5份～10份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份～50份110-2硅橡胶、12份～15份乙烯基硅油、12份～15份预处理的气相白炭黑、4份～6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母投入密炼机中，在温度为100℃～120℃的条件下，密闭搅拌2h～3h，冷却后，在三辊研磨分散机上研磨2次～3次，得到乙组分。其它与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一的不同点是：所述的甲组分按质量份数由15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、45份110-2硅橡胶、13份乙烯基硅油、13份预处理的气相白炭黑、0.015份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份预处理的氧化铁红制备而成；所述的甲组分中乙烯基硅油粘度为3200mPa·s。其它与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一的不同点是：所述的甲组分中预处理的气相白炭黑是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份六甲基二硅氮烷、100份气相白炭黑及100份粘度为3200mPa·s的乙烯基硅油，然后将称取的5份六甲基二硅氮烷和100份气相白炭黑加入到100份粘度为3200mPa·s的乙烯基硅油中，在密炼机中密闭搅拌1h后，升温至温度为180℃，在温度为180℃的条件下，搅拌反应4h，冷却后，得到预处理的气相白炭黑；所述的气相白炭黑的比表面积为290m2/g。其它与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一的不同点是：所述的甲组分中预处理的氧化铁红是按以下步骤制备的：使用质量百分数为5％的KH570丙酮溶液将4110氧化铁红润湿，然后在通风橱晾干，晾干后置于烘箱中，加热至温度为180℃，在温度为180℃的条件下，反应4h，随炉冷却至室温，得到预处理的氧化铁红。其它与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一的不同点是：所述的乙组分按质量份数由5份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份110-2硅橡胶、12份乙烯基硅油、12份预处理的气相白炭黑、6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母制备而成，所述的乙组分中乙烯基硅油粘度为3200mPa·s。其它与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式是一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂用于航天飞行器外隔热瓦、应变隔离垫与机体钛合金及双马复合材料的粘接，使用温度为-120℃～350℃。
本实施方式的有益效果是：本实施方式通过增强填料气相白炭黑的表面处理、添加耐热添加剂4110氧化铁红、添加苯基马来酰亚胺基硅树脂、高含氢硅树脂等，制备一种高强度耐热硅橡胶型胶粘剂，可用于航天飞行器热防护材料的粘接，胶粘剂室温剪切强度≥7.0MPa，350℃剪切强度≥3.0MPa，老化48h后强度基本无下降。而市售的有机硅胶粘剂由于其粘接强度不高，室温剪切强度仅为3～5MPa，350℃剪切强度小于1MPa，耐高低温性能差，适用温度一般为-70～200℃，且仅作为密封胶使用。
氧化铁红是具有氧化—还原作用的金属化合物，添加在硅橡胶中后，在一定的温度范围内能够阻止由于氧化产生的游离基反应，从而阻止硅橡胶高温下的降解，达到提高硅橡胶热稳定性的目的。
所述胶粘剂中的改性硅树脂为苯基马来酰亚胺基硅树脂，该结构硅树脂有优异的耐热性和粘接性能，可显著提高胶粘剂的耐热粘接性能。
所述胶粘剂的固化剂为一种高含氢硅油，含氢量为1.5％，按含氢硅油氢含量与甲组分及乙组分中所有乙烯基的摩尔比为1.3:1进行配比。采用的催化剂为氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷。
具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式八不同点是：所述的一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂具体是按以下步骤进行应用的：将室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂挤到待粘接材料表面，涂抹均匀后，晾置5min～8min后合拢，用手或胶滚压实，然后粘接部位采用重力或真空加压0.04MPa～0.06MPa的条件下，室温加压4h，卸压后室温放置24h，即完成一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂的应用。其它与具体实施方式八相同。
采用下述试验验证本发明效果：
实施例一：本实施例所述的一种室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂由甲组分及乙组分组成；所述的甲组分与乙组分的质量比为1:1；
所述的甲组分按质量份数由15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、45份110-2硅橡胶、13份乙烯基硅油、13份预处理的气相白炭黑、0.015份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份预处理的氧化铁红制备而成；所述的甲组分中乙烯基硅油粘度为3200mPa·s；
所述的甲组分中预处理的气相白炭黑是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份六甲基二硅氮烷、100份气相白炭黑及100份粘度为3200mPa·s的乙烯基硅油，然后将称取的5份六甲基二硅氮烷和100份气相白炭黑加入到100份粘度为3200mPa·s的乙烯基硅油中，在密炼机中密闭搅拌1h后，升温至温度为180℃，在温度为180℃的条件下，搅拌反应4h，冷却后，得到预处理的气相白炭黑；所述的气相白炭黑的比表面积为290m2/g；
所述的甲组分中预处理的氧化铁红是按以下步骤制备的：使用质量百分数为5％的KH570丙酮溶液将4110氧化铁红润湿，然后在通风橱晾干，晾干后置于烘箱中，加热至温度为180℃，在温度为180℃的条件下，反应4h，随炉冷却至室温，得到预处理的氧化铁红；
所述的乙组分按质量份数由5份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份110-2硅橡胶、12份乙烯基硅油、12份预处理的气相白炭黑、6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母制备而成，所述的乙组分中乙烯基硅油粘度为3200mPa·s；所述的乙组分中预处理的气相白炭黑与甲组分中预处理的气相白炭黑相同。
所述的甲组分是按以下步骤制备的：按质量份数称取15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、45份110-2硅橡胶、13份乙烯基硅油、13份预处理的气相白炭黑、0.015份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份预处理的氧化铁红，然后将称取的15份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、45份110-2硅橡胶、13份乙烯基硅油、13份预处理的气相白炭黑、0.015份氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷及10份预处理的氧化铁红投入密炼机中，在温度为120℃的条件下，密闭搅拌2h，冷却后，在三辊研磨分散机上研磨3次，得到甲组分；
所述的乙组分是按以下步骤制备的：按质量份数称取5份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份110-2硅橡胶、12份乙烯基硅油、12份预处理的气相白炭黑、6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母，然后将称取的5份含苯基马来酰亚胺基硅树脂、40份110-2硅橡胶、12份乙烯基硅油、12份预处理的气相白炭黑、6份含氢量为1.5％的含氢硅油及0.5份二氧化钛色母投入密炼机中，在温度为120℃的条件下，密闭搅拌2h，冷却后，在三辊研磨分散机上研磨3次，得到乙组分。
将甲组分及乙组分装入双组分AB比例胶筒中，静置48h脱泡后安装活塞即可。使用时安装静态混合管挤出即可使用，该包装可省去传统双组分有机硅胶粘剂在使用时先称量后混合再真空脱泡这些步骤。
将室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂挤到待粘接材料表面，涂抹均匀后，晾置8min后合拢，用胶滚压实，然后粘接部位采用真空加压0.04MPa的条件下，室温加压4h，卸压后室温放置24h，得到被粘接件；所述的待粘接材料为钛合金TC4。
将被粘接件按照GB/T7124-2008标准执行剪切强度测试，对本实施例的室温固化高强度耐350℃有机硅胶粘剂按照GB/T2790-1995标准执行180°剥离强度测试，按照GB/TGB/T 528-1998标准执行拉伸强度和断裂伸长率测试，测试结果如表1所示：
表1
由表1可知，胶粘剂室温剪切强度≥7.0MPa，350℃剪切强度≥3.0MPa，老化48h后强度基本无下降。而市售的有机硅胶粘剂由于其粘接强度不高，室温剪切强度仅为3～5MPa，350℃剪切强度小于1MPa，耐高低温性能差，适用温度一般为-70～200℃，且仅作为密封胶使用。