本发明涉及一种密封胶及其制备方法，特别是涉及一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶及其制备方法。
背景技术：
密封胶的导电性能改善使其应用领域得以扩展，在防静电和电子设备等领域得到了广泛的应用。目前，密封胶一般包括环氧树脂、有机硅、酚醛树脂、聚氨酯等几类；导电填料以银粉、石墨烯、碳纳米管、导电炭黑、导电石墨为主；聚氨酯密封胶中的-nco基团对湿气十分敏感，容易影响体系的贮存稳定性。通用型聚氨酯密封胶存在无底涂粘接差、耐热性不足，且密封胶表干时间较长等缺点；而有机硅密封胶在粘接强度、固化速度方面则存在不足。
近几年新型的硅烷改性聚氨酯弹性密封胶迅速在工业上得到广泛应用，体系中的si-o-si键具有优良的耐候、耐老化特性。该密封胶固化后形成的网络结构因为具有聚氨酯链与si-o-si键的双重特性，因此在力学性能、耐候性能、耐老化性能、贮存稳定等多方面性能可在聚氨酯和有机硅密封胶间得到平衡，而又克服了两者的缺点。硅烷改性聚氨酯(spu)密封胶由端硅氧烷水解交联而固化，由于所含的si-o-c键具有疏水性，使spu密封胶比普通的聚氨酯密封胶体系对湿气具有更低的敏感性，导致密封胶的贮存稳定性有较大的改进。此外，目前采用的普通室温湿气固化导电硅胶，在使用中由于表干后形成的初始粘接力弱，必须长时间放置或者增加模具定位，不适合快速作业。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种新型的硅烷改性聚氨酯导电密封胶及其制备方法。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明提出的一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，以重量份计，其包括：
硅烷改性聚氨酯预聚物：100份；
初粘力促进剂：15-20份；
活性稀释剂：2-5份；
增塑剂：20-30份；
导电炭黑：8-15份；
气相白炭黑：5-10份；
触变剂：1-2份；
光稳定剂：1-2份；
热稳定剂：1-2份；
除水剂：2-3份；
粘接促进剂：2-4份；
催化剂：0.2-0.5份。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的硅烷改性聚氨酯预聚物的粘度为40-50pa·s；
所述的初粘力促进剂为液态松香树脂、液体萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂中的至少一种；
所述的活性稀释剂为单端烷氧基硅烷基聚氨酯或单端烷氧基硅烷基聚醚；
所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类有机化合物和聚醚多元醇中的至少一种；
所述的导电炭黑为氨基硅烷改性导电炭黑、烷基改性导电炭黑和异氰酸酯改性导电炭黑中的至少一种；
所述的气相白炭黑为疏水性白炭黑，比表面积为100-250cm2/g；
所述的触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油和有机膨润土中的至少一种；
所述的光稳定剂为苯酮类、苯并三唑类和受阻胺类中的至少一种；
所述的热稳定剂为受阻酚类抗氧剂；
所述的除水剂为高活性官能团硅烷，为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷；
所述的粘接促进剂为烷氧基硅烷；
所述的催化剂为有机锡类化合物。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的活性稀释剂为(r1o)3-si-(ch2o)n-r2或(r1o)3-si-(nh-coo)n-r2；其中r1、r2为-ch3或-c2h5,n为1-3。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯和聚丙二醇中的至少一种。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的热稳定剂为2，6-丁基-4-甲基苯酚或双(3，5-丁基-4-羟基苯基)硫醚。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的粘接促进剂为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其中所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双乙酰丙酮基二丁基锡中的至少一种。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：本发明提出的一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其包括：
1)将硅烷改性聚氨酯预聚物100份，初粘力促进剂15-20份，活性稀释剂2-5份，增塑剂20-30份，导电炭黑8-15份，气相白炭黑5-10份，触变剂1-2份，光稳定剂1-2份，热稳定剂1-2份和除水剂1-2份，在动力混合机中混合反应；抽真空至0.09-0.1mpa，搅拌脱水，得到混合物；
2)将所述述混合物降温至40℃以下并充入氮气，加入除水剂1-2份、初粘力促进剂2-4份、催化剂0.2-0.5份，在真空条件下混合后，充入氮气，得到硅烷改性聚氨酯导电密封胶。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其中所述的步骤1)中的反应温度为55-65℃，反应时间为0.5-1.5h；搅拌脱水温度为85-95℃，搅拌脱水时间为1.5-2.5h；
所述的步骤2)的混合时间为0.5-1h。
优选的，前述的硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其中所述的硅烷改性聚氨酯预聚物的粘度为40-50pa·s；
所述的初粘力促进剂为液态松香树脂、液体萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂中的至少一种；
所述的活性稀释剂为单端烷氧基硅烷基聚氨酯或单端烷氧基硅烷基聚醚；
所述的增塑剂为邻苯二甲酸酯类有机化合物和聚醚多元醇中的至少一种；
所述的导电炭黑为氨基硅烷改性导电炭黑、烷基改性导电炭黑和异氰酸酯改性导电炭黑中的至少一种；
所述的气相白炭黑为疏水性白炭黑，比表面积为100-250cm2/g；
所述的触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油和有机膨润土中的至少一种；
所述的光稳定剂为苯酮类、苯并三唑类和受阻胺类中的至少一种；
所述的热稳定剂为受阻酚类抗氧剂；
所述的除水剂为高活性官能团硅烷，为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷；
所述的粘接促进剂为烷氧基硅烷；
所述的催化剂为有机锡类化合物。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明硅烷改性聚氨酯导电密封胶为单组分、室温固化、导电性能优良，且表干时间小于15min，初粘力形成快，且施工无需底涂，固化后具有较好的耐温、耐水、耐老化及较高的物理力学性能。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本发明的一个实施例提出的一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，以重量份计，其包括：
硅烷改性聚氨酯预聚物：100份；
初粘力促进剂：15-20份；
活性稀释剂：2-5份；
增塑剂：20-30份；
导电炭黑：8-15份；
气相白炭黑：5-10份；
触变剂：1-2份；
光稳定剂：1-2份；
热稳定剂：1-2份；
除水剂：2-3份；
粘接促进剂：2-4份；
催化剂：0.2-0.5份。
优选的，硅烷改性聚氨酯基础聚合物，为迈图高新材料集团生产的牌号牌号为spur1015m的硅烷改性聚氨酯预聚物，粘度为45-55pa·s，作为产品主体材料。
优选的，初粘力促进剂为液态松香树脂、液体萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂中的至少一种，用于提高初粘力。
优选的，活性稀释剂为单端烷氧基硅烷基聚氨酯或单端烷氧基硅烷基聚醚，分子式为(r1o)3-si-(ch2o)n-r2或(r1o)3-si-(nh-coo)n-r2；其中r1、r2为-ch3或-c2h5,n为1-3的整数，降低产品粘度，跟主体树脂起交联固化反应。
优选的，增塑剂为邻苯二甲酸酯类有机化合物和聚醚多元醇中的至少一种，包括邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯和聚丙二醇，降低产品粘度，提高产品断裂伸长率。
优选的，导电炭黑为氨基硅烷改性导电炭黑、烷基改性导电炭黑和异氰酸酯改性导电炭黑中的至少一种；优选为异氰酸酯改性导电炭黑，作为导电填料，使产品具有导电性能。
优选的，气相白炭黑为疏水性白炭黑，比表面积为100-250cm2/g；；优选为150cm2/g的疏水性白炭黑，作为补强填料，提高产品本体强度。
优选的，触变剂为聚酰胺蜡、氢化蓖麻油和有机膨润土中的至少一种；优选为聚酰胺蜡，提高产品触变性能。
优选的，光稳定剂为苯酮类、苯并三唑类和受阻胺类中的至少一种；优选为苯并三唑类，提高产品光稳定性能。
优选的，热稳定剂为受阻酚类抗氧剂，为6-丁基-4-甲基苯酚或双(3，5-丁基-4-羟基苯基)硫醚，提高产品热稳定性。
所述的除水剂为高活性官能团硅烷，为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷或3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，去除产品中的微量水分，提高产品储存稳定性。
所述的粘接促进剂为烷氧基硅烷，为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷或γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，提高产品对基材的粘结力。
所述的催化剂为有机锡类化合物，为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、双乙酰丙酮基二丁基锡中的至少一种，提高产品交联固化速度。
硅烷改性聚氨酯导电密封胶在活性稀释剂、初粘力促进剂、粘接促进剂的作用下，进一步加强了密封胶对基材表面的润湿性，提升了表干时间，以及初始固化后的交联密度，因此明显提升了胶体的初粘力。
本发明的另一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其包括：
1)将硅烷改性聚氨酯预聚物100份，初粘力促进剂15-20份，活性稀释剂2-5份，增塑剂20-30份，导电炭黑8-15份，气相白炭黑5-10份，触变剂1-2份，光稳定剂1-2份，热稳定剂1-2份和除水剂1-2份，在动力混合机中混合55-65℃反应0.5-1.5h；抽真空至0.09-0.1mpa，85-95℃搅拌脱水1.5-2.5h，得到混合物；
2)将所述述混合物降温至40℃以下并充入氮气，加入除水剂1-2份、初粘力促进剂2-4份、催化剂0.2-0.5份，抽真空至-0.1mpa条件下混合0.5-1h，后充入氮气解除真空至常压，得到硅烷改性聚氨酯导电密封胶。
其中，导电炭黑、气相白炭黑在130-150℃干燥8h以上。
实施例1
本发明的一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其包括：
1)将硅烷改性聚氨酯预聚物100份，初粘力促进剂15份，活性稀释剂2份，增塑剂20份，导电炭黑8份，气相白炭黑5份，触变剂1份，光稳定剂1份，热稳定剂1份和除水剂1份，在动力混合机中混合60℃反应1h；抽真空至0.09mpa，85℃搅拌脱水2h，得到混合物；
2)将所述述混合物降温至40℃以下并充入氮气，加入除水剂1份、初粘力促进剂2份、催化剂0.2份，抽真空至-0.1mpa条件下混合0.5h，充后充入氮气解除真空至常压，得到硅烷改性聚氨酯导电密封胶。
本发明的另一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，由上述方法制备而得，以重量份计，其包括：
硅烷改性聚氨酯预聚物：100份，为spur1050mm；
初粘力促进剂：15份，为液态松香树脂；
活性稀释剂：2份，为单端烷氧基硅烷基聚氨酯；
增塑剂：20份，为邻苯二甲酸二丁酯；
导电炭黑：8份，为异氰酸酯改性导电炭黑；
气相白炭黑：5份，为比表面积在100cm2/g的疏水性白炭黑；
触变剂：1份，为聚酰胺蜡；
光稳定剂：1份，为苯酮类；
热稳定剂：1份，为2，6-丁基-4-甲基苯酚；
除水剂：2份，为乙烯基三甲氧基硅烷；
粘接促进剂：2份，为n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷；
催化剂：0.2份，为二月桂酸二丁基锡。
实施例2
本发明的一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其包括：
1)将硅烷改性聚氨酯预聚物100份，初粘力促进剂20份，活性稀释剂5份，增塑剂30份，导电炭黑15份，气相白炭黑10份，触变剂2份，光稳定剂2份，热稳定剂2份和除水剂2份，在动力混合机中混合55℃反应1.5h；抽真空至0.1mpa，95℃搅拌脱水2h，得到混合物；
2)将所述述混合物降温至40℃以下并充入氮气，加入除水剂1份、初粘力促进剂4份、催化剂0.5份，在-0.1mpa真空条件下混合1h，充后充入氮气解除真空至常压，得到硅烷改性聚氨酯导电密封胶。
本发明的另一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，由上述方法制备而得，以重量份计，其包括：
硅烷改性聚氨酯预聚物：100份，为spur1050mm；
初粘力促进剂：20份，为液体萜烯树脂；
活性稀释剂：5份，为单端烷氧基硅烷基聚醚；
增塑剂：30份，为邻苯二甲酸二辛酯；
导电炭黑：15份，为烷基改性导电炭黑；
气相白炭黑：10份，为比表面积在150cm2/g的疏水性白炭黑；
触变剂：2份，为氢化蓖麻油；
光稳定剂：2份，为苯并三唑类；
热稳定剂：2份，为双(3，5-丁基-4-羟基苯基)硫醚；
除水剂：3份，为乙烯基三乙氧基硅烷；
粘接促进剂：4份，为γ-氨丙基三乙氧基硅烷；
催化剂：0.5份，为辛酸亚锡。
实施例3
本发明的一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶的制备方法，其包括：
1)将硅烷改性聚氨酯预聚物100份，初粘力促进剂18份，活性稀释剂4份，增塑剂25份，导电炭黑10份，气相白炭黑8份，触变剂1份，光稳定剂2份，热稳定剂1份和除水剂1份，在动力混合机中混合65℃反应0.5h；抽真空至0.09mpa，90℃搅拌脱水2h，得到混合物；
2)将所述述混合物降温至40℃以下并充入氮气，加入除水剂1份、初粘力促进剂3份、催化剂0.3份，在-0.1mpa真空条件下混合1h，充后充入氮气解除真空至常压，得到硅烷改性聚氨酯导电密封胶。
本发明的另一实施例提出一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，由上述方法制备而得，以重量份计，其包括：
硅烷改性聚氨酯预聚物：100份，为spur1050mm；
初粘力促进剂：18份，为液体萜烯树脂和芳烃改性萜烯树脂；
活性稀释剂：4份，为单端烷氧基硅烷基聚氨酯；
增塑剂：25份，为邻苯二甲酸二癸酯和聚丙二醇；
导电炭黑：10份，为氨基硅烷改性导电炭黑和烷基改性导电炭黑；
气相白炭黑：8份，为比表面积在150cm2/g的疏水性白炭黑；
触变剂：1份，为氢化蓖麻油和有机膨润土；
光稳定剂：2份，为苯并三唑类和受阻胺类；
热稳定剂：1份，为2，6-丁基-4-甲基苯酚；
除水剂：2份，为3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷；
粘接促进剂：3份，为γ-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷；
催化剂：0.3份，为酸亚锡和双乙酰丙酮基二丁基锡。
对比例1提供了一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其主要原料组成与实施案例1相同，区别在于未添加液体松香树脂。
对比例2提供了一种硅烷改性聚氨酯导电密封胶，其主要原料组成与实施案例1相同，区别在于未添加活性稀释剂。
将实施例1-3及对比例1-2的硅烷改性聚氨酯导电密封胶进行测试。表干时间按照gb/t13477进行测试；拉伸强度和断裂伸长率按照gb/528进行检测；剪切强度按照gb/t7124进行测试；初粘力测试：将硅烷改新聚醚密封胶样品屠宰聚氨酯薄膜上迅速按照gb/4852进行测试。测试结果如表1所示。
表1实施例及对比例的硅烷改性聚氨酯导电密封胶测试结果
从表1数据可知，通过将初粘力促进剂及单端烷氧基硅烷基聚氨酯的活性稀释剂的添加使用，明显提高了硅烷改性聚氨酯的初粘力，且力学优良。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。