一种改性烷氧基交联剂、脱醇硅酮密封胶及其制备方法与流程

本发明涉及密封胶，特别涉及一种改性烷氧基交联剂、脱醇硅酮密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、单组分缩合型室温硫化液体硅橡胶是以α,ω-聚二甲基硅氧烷为基础聚合物，辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在隔绝湿气的容器内混合而成的膏状物，在室温下通过与空气中的水发生反应，固化形成弹性硅橡胶，其具有使用温度范围广、卓越的耐候性、优良的电气绝缘性能、优异的生物相容性以及对材料的粘接性等诸多优良性能，而其中的脱醇型硅酮密封胶更具有无异味、无腐蚀性的优点，从而广泛应用在建筑、电子电器以及汽车等领域中。

2、目前市面上主流的单组分脱醇型硅酮密封胶，都是以一般是以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为主体树脂，甲基三甲氧基硅烷为交联剂，钛系或锡系化合物为催化剂配置得到的，但由于交联剂活性偏低，整体固化速度偏慢，制约了脱醇型硅酮密封胶的使用场景。

3、现有专利cn112662370b公开了一种单组分脱醇硅酮密封胶及其制备方法。该方法使用1,2-双三甲氧基硅基乙烷与丙基三甲氧基硅烷的组合物作为复合交联剂，与α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、增塑剂、无机填料、硅烷偶联剂以及催化剂以特定的重量配比制得的单组分脱醇硅酮密封胶的内部固化速度较快，物理机械性能好。但1,2-双三甲氧基硅基乙烷的活性不高，且交联点过于密集，不利于硅酮密封胶的力学性能。此外，现有的采用硅烷封端聚氨酯制备硅烷改性聚氨酯密封胶技术，存在以下缺陷：(1)添加封端剂后粘度增加变换大，制备的聚氨酯制备硅烷改性聚氨酯密封胶固化速度慢。如专利cn101348550a公开了一种硅烷封端聚氨酯预聚物的合成方法，该方法是在铋、锌等技术催化剂下，采用末端为羟基的聚醚或者聚酯与二异氰酸酯，反应合成端异氰酸根的聚氨酯预聚体，然后将合成的端异氰酸根的聚氨酯预聚体与功能硅烷反应，得到硅烷封端的聚氨酯预聚体。该方法虽然可以得到硅烷封端预聚体，但是采用该方法制备的硅烷封端预聚体的水解反应活性非常低，粘度增加变换大，采用该方法制备的硅烷封端预聚体制备的硅烷改性聚氨酯密封胶的固化速度也非常慢。(2)用来制备硅烷封端的聚氨酯预聚体的封端硅烷均存在封端困难的缺点。如专利cn101402845a公开了一种阻燃建筑密封胶的制备方法，该方法是首先采用多元醇与异氰酸酯在二月桂酸二丁基锡催化剂条件下反应得到聚氨酯预聚体，然后加入封端硅烷偶联剂得到硅烷封端聚氨酯预聚体，最后加入各种助剂和填料等生产密封胶，但该方法采用的几种封端硅烷均存在封端困难的缺点，此外，该方法也存在粘度变化过大的缺点。

4、因此，本发明设计了一种具有快速深层固化、力学性能好的改性烷氧基交联剂、脱醇硅酮密封胶及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明提供了一种改性烷氧基交联剂、脱醇硅酮密封胶及其制备方法，其目的是为了解决的问题。

2、为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种改性烷氧基交联剂、脱醇硅酮密封胶及其制备方法，该改性烷氧基交联剂为三甲氧基硅烷封端的聚氨酯低聚物，通过引用高活性基团来加快硅酮密封胶的固化速度。该脱醇硅酮密封胶的制备方法为将改性烷氧基交联剂与α,ω-二羟基聚硅氧烷、无机填料、复配偶联剂、催化剂在醇型体系下制得硅酮耐候密封胶。该硅酮耐候密封胶具备优异的耐候性、机械性能，高位移能力、表干速度快，硫化时脱除的醇类小分子对环境友好，对绝大多数建筑材料无腐蚀性，操作简便适合大规模生产。

3、本发明的一方面提供了一种改性烷氧基交联剂，所述改性烷氧基交联剂的结构式为：

4、

5、其中，，3≤n≤10。

6、基于一个发明总的构思，本发明还提供了上述的改性烷氧基交联剂的制备方法，包括如下步骤：

7、在氮气或者惰性气体保护下，将3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、聚己二酸丁二醇酯二醇和催化剂混合进行反应，制得。

8、优选的，所述3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷与聚乙二醇的摩尔比为2.2：1。

9、优选的，所述聚己二酸丁二醇酯二醇中聚合度n为3～10。

10、优选的，所述反应温度为70℃，反应时间为6h。

11、优选的，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡，用量0.05wt.％。

12、本发明的另一方面提供了一种脱醇硅酮密封胶，其改性交联剂为上述的改性烷氧基交联剂或上述的制备方法制得的改性烷氧基交联剂。

13、优选的，按照质量计包括如下组分：

14、

15、优选的，所述α,ω-二羟基聚硅氧烷25℃的粘度为5～150pa·s；所述二甲基硅油25℃的粘度为0.1～10pa·s；所述交联剂i为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷中的至少一种；所述复配偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、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、γ-缩水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、n-β氨乙基γ-氨丙基三乙氧基硅烷、环氧丙基三乙氧基硅烷、环氧丙基三甲氧基硅烷中的至少两种；所述钛酸酯硫化剂为二异丙氧基钛双(乙酰乙酸乙酯)螯合物。

16、本发明的另一方面还提供了上述的脱醇硅酮密封胶的制备方法，包括如下步骤：

17、s1:将α,ω-二羟基聚硅氧烷、二甲基硅油、纳米活性碳酸钙加入到捏合机中，于温度80～150℃、真空度为-0.06～0.099mpa条件下，脱水共混30～300分钟，得到基料；

18、s2:在室温下，将上述得到的基料、交联剂i和改性交联剂加入行星搅拌机或高速分散搅拌机内，于真空度-0.02～0.04mpa、转速10～800rpm条件下进行反应5～30分钟；再加入复配偶联剂、钛酸酯硫化剂，于真空度-0.06～0.099mpa、转速10～800rpm进行反应30～120分钟，制得。

19、反应机理

20、本发明针对现有的脱醇型硅酮密封胶交联剂活性偏低，整体固化速度偏慢的缺点，首先制备了三甲氧基封端的改性烷氧基交联剂，再将其引入到脱醇型硅酮密封胶，最终制备得到了固化速度快、机械性能优异的脱醇型硅酮密封胶。由于氨基甲酸酯基团具有推电子效应，能够显著提高甲氧基基团水解的活性，加快反应速率；又在聚硅氧烷分子主链上通过化学键引入了具有良好亲水性能的酯基基团，提高了对空气中水分的亲和力，加快了水分进入密封胶内部的速度，同时酯基、氨基甲酸酯等极性基团的引入也能大大提高脱醇型硅酮密封胶的对极性基材的粘接性能与机械性能。

21、本发明的上述方案有如下的有益效果：

22、1、本发明通过将3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、聚己二酸丁二醇酯二醇和催化剂混合进行反应制得改性交联剂，加快了脱醇型硅酮密封胶的固化速度。

23、2、本发明的脱醇型硅酮密封胶对环境友好，固化过程所释放的小分子为醇类小分子，采用中性固化体系，对金属、玻璃、混凝土等建筑材料无腐蚀性，应用对象广泛。

24、3、本发明的脱醇型硅酮密封胶具有良好的粘结性和耐水粘结性，在不需要底涂的情况下，固化后和大多数建筑材料形成很强的粘结。

25、4、本发明的脱醇型硅酮密封胶产品施工方便。