专利名称：一种硫化硅橡胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种硫化硅橡胶及其制备方法，尤其是涉及一种单组份脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法。
背景技术：
室温硫化硅橡胶使用简单，不需加热，常温就可固化。具有优异的耐高低温性，耐紫外老化性能，良好的电绝缘性。在工业，民用，军工和电子领域得到了广泛的应用。目前市面上常见的单组份室温硫化硅橡胶主要有脱酸型，脱肟型，脱醇型，脱丙酮型这四大类。单组份脱酸型室温硫化硅橡胶由于对材料的腐蚀性问题，限制其使用的领域。单组份脱肟型室温硫化硅橡胶属中性室温硫化硅橡胶，但对铜和聚碳酸酯材质有腐蚀性，在电子领域很难使用。单组份脱丙酮型室温硫化硅橡胶由于成本和售价太高，无法推广使用。单组份脱醇型室温硫化硅橡胶对材料无腐蚀性，价格便宜，成为工业电子广泛推广使用的趋势。目前市面上常见的脱醇型室温硫化硅橡胶是使用羟基封端的聚二甲基硅氧烷有机钛络合物作为催化体系的，该催化体系存在贮存稳定性差，黄变。胶水随着存储时间的推移，固化速度会明显变慢，初始粘接强度也会明显变差。一般情况下，贮存3个月的胶水，表干时间就会延长1倍之多，初始粘接强度也会相应的降低一半。工业和电子行业的迅猛发展，自动化流水线越来越多，工作节拍越来越紧凑，对胶水的稳定性要求也越来越高。市场上迫切需要一种低成本，贮存稳定性好，电气性能优异，粘接性能好的单组份脱醇型室温硫化硅橡胶。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无腐蚀性，固化速度快，良好的粘接性能，良好的电绝缘性和贮存稳定性的硫化硅橡胶及其制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种硫化硅橡胶，包括如下重量份数的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100 200份、封端剂3 5份、钼金催化剂0. 5 1份、增塑剂20 50份、触变剂6 10份、交联剂5 10份、稳定剂1 2份、增粘剂1 2份和有机锡催化剂0. 1 0. 5 份。本发明的有益效果是本发明硫化硅橡胶，因用端乙烯基硅油和填料的脱水处理后，再进行烷氧基封端，通过添加稳定剂，不但成本低，贮存稳定性好，电气性能优异，而且粘接性能好。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度范围在5000-20000mPa. s，可以是其中的一种或几种。采用上述进一步方案的有益效果是，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，具有更好的施工性能。进一步，所述填料是碳酸钙粉体，氢氧化铝粉体，硅微粉，氧化铝粉体，可以是其中的一种或几种。采用上述进一步方案的有益效果是，所述填料不但补强，而且降低了成本。进一步，所述封端剂是三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。采用上述进一步方案的有益效果是，所述封端剂与乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷形成可交联的结构。进一步，所述钼金催化剂是乙烯基硅氧烷-Pt的络合物，如国内广州康固佳公司生产的，商品名为KE-808。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述钼金催化剂可提高反应速度。进一步，所述增塑剂为二甲基硅油，粘度范围在lOO-lOOOmPa. S。可以是其中的一种或几种。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述增塑剂，可调节粘度，增加柔韧性。进一步，所述触变剂为气相法白碳黑，比表面积在50_400m2/g，如德国degus s a公司牌号为R202的商品。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述触变剂，不但可补强，还可增加制品的触变性。进一步，所述交联剂是甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷。可以是其中的一种或几种。采用上述进一步方案的有益效果是，所述交联剂，无腐蚀性，可提供可交联的官能团。进一步，所述增粘剂为Y-氨丙基三甲氧基硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，Y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷，Y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷，Y-缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷其中的一种或几种，优选Y-氨丙
基三乙氧基硅烷。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述增粘剂，可提高制品的粘接强度。进一步，所述有机锡催化剂是二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述有机锡催化剂，可提高制品的固化速度。本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下一种硫化硅橡胶的制备方法，包括的步骤如下1)将重量份数为100份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷与重量份数为100 200份的填料混合，分散后冷却，得到混合物A ；2)在混合物A中加入重量份数为3 5份的封端剂和重量份数为0. 5 1份的钼金催化剂，混合后，再依次加入重量份数为20 50份的增塑剂，重量份数为6 10份的触变剂，重量份数为5 10份的交联剂，重量份数为1 2份的稳定剂，重量份数为1 2份的增粘剂以及重量份数为0. 1 0. 5份的有机锡催化剂，再次将所有原料进行分散，然后自然晾置室温，即得所述硫化硅橡胶。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，在步骤1)中，所述分散的工艺条件为分散盘转速为500 lOOOrpm，温度为120 150°C，真空度为-0. 098Mpa -0. IMpa的条件下，连续抽真空脱水3 4小时；所述冷却后的温度为40 50°C。进一步，在步骤2、中，所述混合的时间为20 40min ；所述分散的工艺条件为分散盘速度为400 600rpm，真空度为_0. 098Mpa -0. IMpa条件下，混合1 2小时。进一步，所述稳定剂的配制如下将乙烯基三异丙烯氧基硅烷和巯丙基三甲氧基硅烷按摩尔比1 1混勻后，在40 60°C隔绝湿气的条件下，放置20 30小时。采用上述进一步方案的有益效果是，使用所述稳定剂，可提高制品的贮存稳定性，同时辅助提高制品的粘接力。
具体实施例方式以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。实施例1在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸钙lOOOg，温度120°C，分散器转速500rpm，真空度-0. 098Mpa，连续抽真空脱水池。冷却至40°C，加入三甲氧基硅烷30g和钼金催化剂5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油200g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷50g，稳定剂10g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基锡lg。在真空度-0. 098Mpa条件下，分散盘速度在400rpm，混合1小时，自然晾置室温，包装即可。实施例2在5L行星反应釜中，加入20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸钙2000g，温度150°C，分散器转速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，连续抽真空脱水4h。冷却至50°C，加入三乙氧基硅烷50g和钼金催化剂IOg混合30min。依次加入IOOOmPa. s 二甲基硅油500g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷100g，稳定剂20g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷20g，二月桂酸二丁基锡5g。在真空度-0. IMpa条件下，分散盘速度在600rpm，混合2小时，自然晾置室温，包装即可。实施例3在5L行星反应釜中，加入IOOOOmPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，硅微粉1500g，温度135°C，分散器转速750rpm，真空度-0. 099Mpa，连续抽真空脱水3.釙。冷却至45°C，加入三甲氧基硅烷40g和钼金催化剂7. 5g混合30min。依次加入500mPa. s 二甲基硅油350g，白炭黑80g，甲基三乙氧基硅烷75g，稳定剂15g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷15g，二醋酸二丁基锡3g。在真空度-0. 099Mpa条件下，分散盘速度在500rpm，混合1. 5小时，自然晾置室温，包装即可。实施例4
在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸钙粉体250g，硅微粉250g，氢氧化铝粉体250g，氧化铝粉体250g，温度120°C，分散器转速500rpm，真空度-0. 098Mpa,连续抽真空脱水池。冷却至40°C，加入三甲氧基硅烷30g，钼金催化剂5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油100g，IOOOmPa. s 二甲基硅油100g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷25g，乙烯基三甲氧基硅烷25g，稳定剂10g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷5g，Y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷5g，二醋酸二丁基锡lg。在真空度-0.099Mpa条件下，分散盘速度在400rpm，混合1小时，自然晾置室温，包装即可。实施例5在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸钙粉体500g，硅微粉500g，氢氧化铝粉体500g，氧化铝粉体500g，温度150°C，分散器转速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，连续抽真空脱水4h。冷却至50°C，加入三乙氧基硅烷50g，钼金催化剂IOg混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油250g，IOOOmPa. s 二甲基硅油250g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷50g，乙烯基三甲氧基硅烷50g，稳定剂20g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，Y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基锡5g。在真空度-0. IMpa条件下，分散盘速度在600rpm，混合2小时，自然晾置室温，包装即可。实施例6在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸钙粉体375g，硅微粉375g，氢氧化铝粉体375g，氧化铝粉体375g，温度135°C，分散器转速750rpm，真空度-0. 099Mpa，连续抽真空脱水3. 5h。冷却至45°C，加入三甲氧基硅烷40g，钼金催化剂7. 5g混合30mi η。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油175g，IOOOmPa. s 二甲基硅油175g，白炭黑80g，甲基三甲氧基硅烷37. 5g，乙烯基三甲氧基硅烷37. 5g，稳定剂15g，Y -氨丙基三乙氧基硅烷7. 5g，Y -缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷7. 5g，二月桂酸二丁基锡3g。在真空度-0. 099Mpa条件下，分散盘速度在500rpm，混合1. 5小时，自然晾置室温，包装即可。实施例7在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷300g，IOOOOmpa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷300g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷400g，碳酸钙粉体200g，硅微粉300g，氢氧化铝粉体300g，氧化铝粉体400g，温度145 °C，分散器转速800rpm，真空度-0. 099Mpa,连续抽真空脱水3.证。冷却至45°C，加入三甲氧基硅烷45g，钼金催化剂8g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油100g，500mPa. s 二甲基硅油IOOg IOOOmPa. s 二甲基硅油100g，白炭黑80g，甲基三甲氧基硅烷20g，乙烯基三甲氧基硅烷20g，甲基三甲乙基硅烷20g，乙烯基三乙氧基硅烷20g，稳定剂16g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷3g，Y-缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷3g，Y-氨丙基三甲氧基硅烷3g，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3g，二月桂酸二丁基锡3g。在真空度-0. 099Mpa条件下，分散盘速度在500rpm，混合1. 5小时，自然晾置室温，包装即可。对比实施例1在5L行星反应釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸钙lOOOg，温度120°C，分散器转速500rpm，真空度-0. 098Mpa，连续抽真空脱水池。冷却至40°C，加入三甲氧基硅烷30g和钼金催化剂5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油200g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷50g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基锡lg。在真空度-0. 098Mpa条件下，分散盘速度在400rpm，混合1小时，自然晾置室温，包装即可。对比实施例2在5L行星反应釜中，加入20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸钙2000g，温度150°C，分散器转速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，连续抽真空脱水4h。冷却至50°C，加入三乙氧基硅烷50g和钼金催化剂IOg混合30min。依次加入IOOOmPa. s 二甲基硅油500g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷100g，Y -氨丙基三乙氧基硅烷20g，二月桂酸二丁基锡5g。在真空度-0. IMpa条件下，分散盘速度在600rpm，混合2小时，自然晾置室温，包装即可。对比实施例3在5L行星反应釜中，加入IOOOOmPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，硅微粉1500g，温度135°C，分散器转速750rpm，真空度-0. 099Mpa，连续抽真空脱水3.釙。冷却至45°C，加入三甲氧基硅烷40g和钼金催化剂7. 5g混合30min。依次加入500mPa. s 二甲基硅油350g，白炭黑80g，甲基三乙氧基硅烷75g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷15g，二醋酸二丁基锡3g。在真空度-0. 099Mpa条件下，分散盘速度在500rpm，混合1. 5小时，自然晾置室温，包装即可。对比案例与实施案例比较对比案例中未使用稳定剂。测试方法将胶样均勻涂覆在厚度为2mm的模具上，按GB/T13477. 5-2002测试表干时间，固化1天后，按GB71M-2008测试铝-铝的剪切强度。稳定性试验将硅橡胶密封包装在铝管内，放入70°C烘箱中老化，测试不同老化时间的表干时间和24h剪切强度。固化7天后，按GB/T1408. 1-1999，测试介电强度。除对比案例外，增加市售羟基封端的聚二甲基硅氧烷有机钛催化体系的脱醇型室温硫化硅橡胶的对比(具体见表1)。表 1
权利要求
1.一种硫化硅橡胶，其特征在于，包括如下重量份数的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100 200份、封端剂3 5份、钼金催化剂0. 5 1份、增塑剂20 50份、触变剂6 10份、交联剂5 10份、稳定剂1 2份、增粘剂1 2份和有机锡催化剂0. 1 0. 5份。
2.根据权利要求1所述的硫化硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烧的粘度为5000 20000mPa. s。
3.根据权利要求1所述的硫化硅橡胶，其特征在于，所述填料为碳酸钙粉体、氢氧化铝粉体、硅微粉或氧化铝粉体中的一种或任意几种的混合物；所述封端剂为三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷；所述钼金催化剂为乙烯基硅氧烷 Pt的络合物；所述增塑剂为二甲基硅油；所述触变剂为气相法白碳黑；所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、或乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物；所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡或二醋酸二丁基锡。
4.根据权利要求3所述的硫化硅橡胶，其特征在于，所述二甲基硅油的粘度为100 1000 mPa. s ；所述气相法白碳黑的比表面积为0 400m2/g。
5.根据权利要求1所述的硫化硅橡胶，其特征在于，所述增粘剂为Y 氨丙基三甲氧基硅烷、Y 氨丙基三乙氧基硅烷、Y 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y 缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、Y 缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷或Y 缩水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷中的一种或任意几种的混合物。
6.根据权利要求5所述的硫化硅橡胶，其特征在于，所述增粘剂为γ 氨丙基三乙氧基娃焼。
7.—种硫化硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括的步骤如下1)将重量份数为100份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷与重量份数为100 200份的填料混合，分散后冷却，得到混合物A ；2)在混合物A中加入重量份数为3 5份的封端剂和重量份数为0.5 1份的钼金催化剂，混合后，再依次加入重量份数为20 50份的增塑剂，重量份数为6 10份的触变剂，重量份数为5 10份的交联剂，重量份数为1 2份的稳定剂，重量份数为1 2份的增粘剂以及重量份数为0. 1 0. 5份的有机锡催化剂，再次分散，然后自然晾置室温，即得所述硫化硅橡胶。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在步骤1)中，所述分散的工艺条件为分散盘转速为500 lOOOrpm，温度为120 150°C，真空度为-0. 098Mpa -0. IMpa的条件下，连续抽真空脱水3 4小时；所述冷却后的温度为40 50°C ；在步骤2)中，所述混合的时间为20 40min ；所述再次分散的工艺条件为分散盘速度为400 600rpm，真空度为-0. 098Mpa -0. IMpa条件下，混合1 2小时。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，所述稳定剂的配制如下将乙烯基三异丙烯氧基硅烷和巯丙基三甲氧基硅烷按摩尔比1 1混勻后，在40 60°C隔绝湿气的条件下，放置20 30小时。
全文摘要
本发明涉及一种硫化硅橡胶及其制备方法，包括如下重量份数的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100～200份、封端剂3～5份、铂金催化剂0.5～1份、增塑剂20～50份、触变剂6～10份、交联剂5～10份、稳定剂1～2份、增粘剂1～2份和有机锡催化剂0.1～0.5份。制备步骤为1)将乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷与填料混合，分散后冷却，得到混合物A；2)在混合物A中加入封端剂和铂金催化剂，混合后，再依次加入增塑剂，触变剂，交联剂，稳定剂，增粘剂以及有机锡催化剂，分散，然后自然晾置室温，即得所述硫化硅橡胶。本发明的硫化硅橡胶不但成本低，贮存稳定性好，电气性能优异，而且粘接性能好。
文档编号C09J183/07GK102559131SQ20111038263
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月25日 优先权日2011年11月25日
发明者王建斌, 白纯勇, 解海华 申请人:烟台德邦科技有限公司