一种室温固化阻燃灌封发泡硅胶及其制备方法与流程

本发明涉及一种硅胶，特别是涉及一种室温固化阻燃灌封发泡硅胶及其制备方法。

背景技术：

1、有机硅灌封发泡硅胶是一种具有低粘度和低密度的新型材料，广泛应用于电子、电气、建筑等领域。其主要特点是具有良好的密封性能和隔热性能，能够有效防止水分、灰尘和气体的渗透，同时具有较低的热传导性能，能够提供良好的隔热效果。低粘度和低密度的特性使其在电子领域中具有广阔的应用前景，例如在电路封装和保护中起到重要的作用。此外，随着人们对节能环保要求的不断提高，灌封发泡硅胶在建筑领域中的应用也有望得到推广，用于提高建筑物的隔热性能和能源利用效率。

2、尽管人们目前对有机硅灌封发泡胶材料已经做了大量的研究，然而由于灌封胶发泡胶的填料和基础胶料的密度相差很大，使得填料很容易沉降并结块，并且加入太多的填料以改善阻燃等性能使得胶体的粘度较高，不易灌封，此外，容易受加热固化影响，因此灌封胶发泡胶的应用受到了很大程度的制约。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种室温固化阻燃灌封发泡硅胶，其具有较低的粘度、密度、导热率以及较好的阻燃性能。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种室温固化阻燃灌封发泡硅胶，由重量比为1:1的a组份和b组份组成，所述a组份包括如下重量份数的原料：阻燃液体基胶30-55份，甲基硅油10-20份，乙烯基硅油20-50份，羟基硅油20-50份，匀泡剂0.5-2份，铂金催化剂1-3份；所述b组份包括如下重量份数的原料：阻燃液体基胶30-55份，甲基硅油10-20份，乙烯基硅油20-50份，羟基硅油20-50份，稳泡剂0.5-2份，含氢硅油10-20份，抑制剂0.01-0.03份。

4、进一步地，本发明所述阻燃液体基胶的制备步骤为：

5、将60-80重量份乙烯基羟基硅油、30-50重量份沉淀法白炭黑、8-12重量份硅烷处理剂混合均匀，100-110℃下保温处理1.5-2.5h，然后加入60-80重量份阻燃填料、0.1-5重量份硅烷偶联剂，100-110℃下保温处理1.5-2.5h，然后升温至140-150℃保温处理1-1.5h，最后抽真空得到阻燃液体基胶。

6、进一步地，本发明所述阻燃液体基胶的制备步骤中，乙烯基羟基硅油为羟基封端、侧链为乙烯基的羟基硅油，其乙烯基含量为0.4-0.6wt％；沉淀法白炭黑的比表面积为50-150m2/g；硅烷处理剂为六甲基二硅氮烷；阻燃填料为不同粒径的氢氢化铝或氢氧化镁，阻燃填料按粒径大小分为小粒径填料、中粒径填料和大粒径填料，其中，小粒径填料的粒径为1-5μm，添加比重为1-5％，中粒径填料的粒径为5-10μm，添加比重为1-5％，大粒径填料的粒径为20-30μm，添加比重为90-98％；硅烷偶联剂为3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷或γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷中的其中一种或几种；抽真空时的温度为140-150℃，真空度为-0.01mpa，时间为1.5-2.5h。

7、进一步地，本发明所述甲基硅油的粘度为300-500mpa·s，本发明采用此粘度范围的甲基硅油，一方面可以有效降低胶体本身的粘度，另一面可以有效减小反应过程中产生的内应力；乙烯基硅油的粘度为300-600mpa·s；羟基硅油的粘度为300-600mpa·s，本发明采用此粘度范围内的羟基硅油和乙烯基硅油，既能为a、b组份的反应过程提供足够的反应需要的羟基和乙烯基，同时粘度适中，使得最终制得的灌封发泡硅胶的粘度、密度低，流动性好，灌封过程操作方便。

8、进一步地，本发明所述稳泡剂为八乙烯基低聚倍半硅氧烷或纳米碳酸钙中的其中一种或两种。由于胶体本身粘度低，反应产生的气泡易扩大、消去，此时，八乙烯基低聚倍半硅氧烷由于具有多官能团，所以可以很好地增强胶体的触变性能，从而有效拦截气泡的逃逸。

9、进一步地，本发明所述匀泡剂为粒径为110-150μm、内部填充有二氧化碳的空心玻璃微珠或粒径为110-150μm、内部填充有空气的空心玻璃微珠中的其中一种或两种，该匀泡剂能使得泡孔分布均匀，同时又不会因为胶体本身粘度过低而在长时间储存过程中出现分层现象。

10、进一步地，本发明所述含氢硅油为含氢量为0.1-0.2wt％的端含氢硅油、含氢量为0.8-1.2wt％的侧含氢硅油或1.4-1.6wt％的侧含氢硅油中的其中一种或几种，本发明采用此含氢量范围内的端含氢硅油和侧含氢硅油，能有效提高灌封发泡硅胶的发泡均匀性，还能有效提高其拉伸强度、断裂伸长率和抗撕裂强度，降低压缩永久变形率。

11、进一步地，本发明所述铂金催化剂为铂金含量为2000ppm的卡斯特铂金催化剂；抑制剂为甲基丁炔醇、1-乙炔基环己醇中的其中一种或两种。

12、本发明要解决的另一技术问题是提供上述室温固化阻燃灌封发泡硅胶的制备方法。

13、为解决上述技术问题，技术方案是：

14、一种室温固化阻燃灌封发泡硅胶的制备方法，包括以下步骤：

15、s1.按重量份数称取a组份原料，将阻燃液体基胶、甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、匀泡剂、铂金催化剂混合，搅拌0.5-1h得到a组份；

16、s2.按重量份数称取b组份原料，将阻燃液体基胶、甲基硅油、乙烯基硅油、羟基硅油、稳泡剂、含氢硅油、抑制剂混合，搅拌0.5-1h得到b组份；

17、s3.将步骤s1所得a组份与步骤s2所得b组份混合，搅拌10-20s后灌封于模具中得到室温固化阻燃灌封发泡硅胶。

18、进一步地，本发明所述步骤s1、s2中，搅拌时的搅拌速度为40-60rpm；步骤s3中，搅拌时的搅拌速度为1000-1500rpm；步骤s3中，步骤s1所得a组份与步骤s2所得b组份的重量比为1:1。

19、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

20、(1)采用本发明制得的阻燃液体基胶，同时结合匀泡剂空心玻璃微珠、稳泡剂倍半硅氧烷以及乙烯基、甲基、羟基、含氢硅油的共同作用，在未添加发泡剂的情况下制得的灌封发泡硅胶泡孔均匀，整个生产过程中不会产生有毒有害的物质，同时能有效降低制灌封发泡硅胶的密度、比重、内聚应力，提高阻燃性能和机械性能，从而扩大其应用领域，而且在未添加发泡剂的情况下制得的室温固化阻燃灌封发泡硅胶仍能泡孔均匀，是一种不同于传统的灌封发泡硅胶。

21、(2)采用本发明制得的阻燃液体基胶与其他组份进行配合使用，制备过程中不需要对阻燃液体基胶进行提前预热，减少了生产步骤，提高了生产效率。

22、(3)本发明使用的阻燃液体基胶采用一锅处理法制成，一方面能提高灌封发泡硅胶的物理性能，另一方面能增强灌封发泡硅胶的阻燃性能，同时此法处理过程将不同粒径的氢氧化铝和氢氧化镁同时使用，具有更好的抗沉淀性，而且处理操作简单，时效快。

23、(4)本发明提供的室温固化阻燃灌封发泡硅胶的制备方法简单，只需将a和b组份混合即可，无需加热固化，且所选用原料安全环保，无需另外添加发泡剂，减少了生产步骤，提高了生产效率，无毒无害，安全性高，工艺简单，适合批量化工业生产和应用。