一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶制备方法。该方法包括以下步骤：1）将100重量份α、ω-二羟基聚硅氧烷、10-60重量份KH550偶联剂与硬脂酸钠改性二氧化硅加入到捏合机中，并在110～140℃、真空度0.06～0.1MPa下混炼脱水30～360分钟，冷却得到基料；2）将0.5-2重量份交联剂、0.1-0.5重量份催化剂、5-20重量份的甲基硅油依次加入到强力分散机中，与上述基料混合，于室温下，真空度为0.06～0.1MPa，转速600rpm混合30～120分钟得到硅酮密封胶。本密封胶使用方便，与各种基材粘接性好、具有很好的耐候性、固化快。
【专利说明】-种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 汽车风挡玻璃的安装、装备，传统的方法是采用机械压条式安装方法，这种安装方 法需要很多的劳动力和装配时间，同时维修时也会带来很多的麻烦。
[0003] 在二十世纪六十年代初，美国通用汽车公司（GM)首先改变其小汽车风挡玻璃的 机械压条式安装方法，用多组分的聚硫密封胶（PS)直接将风挡玻璃粘接在车体上，既可以 节省时间，金钱和劳动力，又可以增加车体的强度。美国其他公司和世界各大汽车制造企业 也效仿GM采用SSG法来安装风挡玻璃，现在几乎所有的高档汽车均使用这种方法，各类豪 华大客车除风挡玻璃外其车体蒙皮也放弃了传统的铆接法而使用结构密封装配的方法。
[0004] 现有技术中，用于汽车侧挡风玻璃的密封胶需要很强的粘结力，大部分采用双组 份，以增强粘结力。然而在汽车的维修业中，据统计每年有近20%的汽车因为种种原因需要 更换风挡玻璃，采用双组份会带来很大的不便，本领域需要一种使用方便，与各种基材粘接 性好、具有很好的耐候性、快速固化的密封胶产品。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种使用方便，与各种基材粘接性好、具有很好的耐候性、快 速固化的密封胶产品。
[0006] 在本申请中"硅酮密封胶"、"硅酮胶"和"聚硅氧烷密封胶"可互换使用。
[0007] 为达到上述目的，一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，以重量份计，包含以下 组分： α、ω -二羟基聚硅氧烷 100重量份 改性二氧化硅 10-60重量份 交联剂 0. 5-2重量份 催化剂 0. 1-0. 5重量份 增塑剂 5-20重量份 所述的α、ω-二羟基聚硅氧烷，其粘度为5000cp?500000cp，且不同粘度之间需合 理匹配使用，其比例为5000cp?30000cp : 30000cp?500000cp=l : (0.1?20)，以增 加其聚合度来提密封胶的强度及硬度。
[0008] 所述的二氧化硅可为气相二氧化硅和/或沉淀法二氧化硅。其中气相二氧化硅可为非 活化的，也可为经过有机氯硅烷、硅烷偶联剂、醇类化合物、胺类化合物、硬脂酸盐等表面处 理剂处理。
[0009] 优选地，所述的偶联剂为活性官能团（巯基、环氧基、酰氧基、氨基等）取代的烷氧 基硅烷，具体可为氨丙基三甲氧基硅烷，巯丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3环氧丙氧）丙 基三甲氧基硅烷，γ-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷等中的至少一种。
[0010] 优选地，所述的硬脂酸盐选自硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸钾 中的一种或几种。
[0011] 优选地，选用硅烷偶联剂和/或硬脂酸盐处理二氧化硅。
[0012] 更优选地，所述的二氧化娃比表面积为（60?195)m2/g，且不同表面积之间需合 理匹配，其重量比为（60 ?150)m2/g: (150 ?195)m2/g=(l ?10) : (10 ?1)。
[0013] 一般来说，所述的交联剂是通式R' -si (R" )3的化合物， 其中R'为烷基，例如C1-C10烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙基己基、辛基、 癸基，烯基，例如C2-C6链烯基，如乙烯基、烯丙基、己烯基，或者环烷基，例如C3-C8环烷基， 如环戊基、环己基和环庚基，芳基，例如C6-C8芳族烃基，如苯基、甲苯基和二甲苯基；R"为 烷氧基，例如C1-C6烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基，氨氧基，C1-C4酰氧 基，C2-C5烯氧基基团或C1-C5烷基酮肟基。
[0014] 本发明所用的"烷基"是指直链或支链的完全饱和的烃基，可以是C1-C10烷基，优 选C1-C8烷基，更优选C1-C7烷基，特别优选C1-C6烷基，最优选C1-C6烷基。实例包括但 不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、异丁基等。
[0015] 本发明所用的"烯基"是指在支链或直链烃链中包含一个或多个双键的烃基，可以 是C2-C6烯基，优选C2-C5烯基，更优选C2-C4烯基，特别优选C2-C3烯基，最优选乙烯基。 实例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丙烯基、己烯基等。
[0016] 本发明所用的"环烷基"是指完全饱和的烃环，可以是C3-C8的环烷基，优选C4-C7 的环烷基。环烷基基团的实例包括但不限于环丙基、环丁基、环戊基、环己基等。
[0017] 本发明所用的"烷氧基"是指支链或直链的烷氧基。可以是C1-C6烷氧基，优选 C1-C4烧氧基，实例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、异丁氧基、戊氧基等。
[0018] 所述交联剂，交联剂优选是多烷氧基硅烷类，例如甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲 氧基娃烧、甲基二乙氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧、四甲氧基娃烧、四乙氧基娃烧、四丙氧 基娃烧、四丁氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧或苯基二乙氧基娃烧，和丽月亏基娃烧类，例如甲 基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三（甲基异丁酮肟基）硅烷、乙烯基三 (甲基异丁酮肟基）硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、苯基三甲基异丁酮 肟基硅烷、苯基三丙酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷或四甲基异丁酮肟基硅烷。
[0019] 所述交联剂更优选是酮肟基硅烷类，特别优选的是选自甲基三丁酮肟基硅烷、乙 烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三（甲基异丁酮肟基）硅烷、乙烯基三（甲基异丁酮肟基）硅烷、 甲基三丙酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、苯基三甲基异丁酮肟基硅烷、苯基三丙酮肟基 硅烷、四丁酮肟基硅烷或四甲基异丁酮肟基硅烷中的一种或两种或多种。
[0020] 优选地，所述催化剂为有机锡化合物。进一步优选，所述有机锡化合物是选自二月 桂酸二丁基锡、二月桂酸二戊基锡、二月桂酸二己基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸二丁基 锡、二醋酸二戊基锡、二醋酸二己基锡、二醋酸二辛基锡、二甲氧基二丁基锡、二甲氧基二戊 基锡、-甲氧基-己基锡、-甲氧基-半基锡、-乙氧基-丁基锡、-乙氧基-戊基锡、-.乙 氧基二己基锡、二乙氧基二辛基锡、二丙氧基二丁基锡、二丙氧基二戊基锡、二丙氧基二己 基锡、-丙氧基-半基锡、-丁氧基-丁基锡、-丁氧基-戊基锡、-丁氧基-己基锡、-丁 氧基二辛基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种、两种或者多种。
[0021] 有机锡化合物更优选是二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡 中的任意一种。
[0022] 所述的羟基封端的聚二甲基硅氧烷其粘度为5000cp?500000Cp，且不同粘度之 间需合理匹配使用，其比例为5000cp?30000cp : 30000cp?500000cp = l : (0.1? 20)，以增加其聚合度来提密封胶的强度及硬度。
[0023] 所述的增塑剂为烷基封端的聚二甲基硅氧烷，其粘度为50cp?5000cp。具体可以 为甲基娃油、乙基娃油、苯基娃油、甲基苯基娃油等。
[0024] 此外，所述的用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，还包括阻燃剂。
[0025] 作为用于本发明的无机阻燃化合物，该无机阻燃化合物在高温下具有很好的吸热 能力，同时不可燃，起到防火的作用，具体地，为氢氧化物型无机阻燃剂、氧化物型无机阻燃 齐U、硼酸盐型阻燃剂、锡酸盐型阻燃剂、锑型阻燃剂，它们可单独使用或者以二或更多种的 组合形式使用。
[0026] 进一步地，作为氢氧化物型阻燃剂，可以列举的例子包括氢氧化铝、氢氧化镁、碱 式碳酸镁、碱式碳酸铜、水滑石型复合金属氢氧化物，水滑石型复合金属氢氧化物干燥的产 物。
[0027] 进一步地,作为氧化物型阻燃剂，可以列举的例子，包括氧化错、氧化镁、氧化铜、 氧化亚铜、氧化铁、氧化锌、氧化锡、水滑石型复合金属氢氧化物煅烧的产物、稀土氧化物。
[0028] 进一步地，作为硼酸盐型阻燃，可以列举的例子包括硼酸锌、硼酸钡、硼酸钙、偏硼 酸锌、偏硼酸钡。
[0029] 进一步地，作为锡酸型阻燃剂，可以列举的例子包括锡酸锌、锡酸钡、碱式锡酸锌、 碱式锡酸钡。
[0030] 进一步地，作为锑型阻燃剂，可以列举的例子，包括：三氧化锑，五氧化锑、锑酸钠、 锑酸钾。
[0031] 作为阻燃无机化合物，优选地，本发明氢氧化物型阻燃剂，或氢氧化物型阻燃剂搭 配少量的氧化物型阻燃剂。
[0032] 优选地，本发明的无机阻燃剂选择氢氧化镁或氢氧化铝或氢氧化铝与氧化铈的混 合物。
[0033] 为了更好的与本发明的主体材料相容，也为了无机阻燃剂能够很好的分散，有 力地节约在制备是的能源，本发明的无机阻燃剂的平均颗粒直径介于0.05-20 μ m，优选 0.1-20 μ m〇
[0034] 进一步地，为了获得更好的分散性，也可以使用硅油或硅烷偶联剂或表面活性剂 处理无机阻燃剂。
[0035] 更优选地，本发明的用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶的无机阻燃剂的用量为 α、ω -二羟基聚硅氧烷质量的30%_200%。再更优选地，为α、ω -二羟基聚硅氧烷质量的 50%-150%。
[0036] 此外，用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，还包括含巯基的二羟基聚硅氧烷或端巯基 聚硅氧烷。
[0037] 如下式所示，含巯基的二羟基聚硅氧烷：
【权利要求】
1. 一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，以重量份计，包含以下组分： α、ω -二羟基聚硅氧烷 100重量份； 改性二氧化硅 10-60重量份； 交联剂 0. 5-2重量份； 催化剂 0. 1-0. 5重量份； 甲基硅油 5-20重量份。
2. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，所述 的改性二氧化硅为ΚΗ550偶联剂与硬脂酸钠改性二氧化硅。
3. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，所述 受联剂选自甲基二甲氧基娃烧、乙稀基二甲氧基娃烧、甲基二乙氧基娃烧、乙稀基二乙氧基 娃烧、四甲氧基娃烧、四乙氧基娃烧、四丙氧基娃烧、四丁氧基娃烧、苯基二甲氧基娃烧、苯 基三乙氧基硅烷，甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三（甲基异丁酮肟 基）娃烧、乙稀基二（甲基异丁丽月亏基）娃烧、甲基二丙丽月亏基娃烧、苯基二丁丽月亏基娃烧、 苯基三甲基异丁酮肟基硅烷、苯基三丙酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、四甲基异丁酮肟基硅 烷中的一种或多种。
4. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，所述 催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二戊基锡、二月桂酸二己基锡、二月桂酸二辛基 锡、二醋酸二丁基锡、二醋酸二戊基锡、二醋酸二己基锡、二醋酸二辛基锡、二甲氧基二丁基 锡、二甲氧基二戊基锡、二甲氧基二己基锡、二甲氧基二辛基锡、二乙氧基二丁基锡、二乙氧 基-戊基锡、-乙氧基-己基锡、-乙氧基-半基锡、-丙氧基-丁基锡、-丙氧基-戊基 锡、二丙氧基二己基锡、二丙氧基二辛基锡、二丁氧基二丁基锡、二丁氧基二戊基锡、二丁氧 基二己基锡、二丁氧基二辛基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、辛酸亚锡中的任意一种、两种或者 多种。
5. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，所述 的硅酮密封胶，还包括阻燃剂，所述阻燃剂选自氢氧化物型无机阻燃剂、氧化物型无机阻燃 齐U、硼酸盐型阻燃剂、锡酸盐型阻燃剂、锑型阻燃剂中的一种或多种。
6. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶，其特征在于，所述 的硅酮密封胶，还包括填料/阻燃剂复合组分，所述的填料/阻燃剂复合组分为偶联剂改性 二氧化硅/水合氧化铝纳米复合微粒，所述二氧化硅/水合氧化铝纳米复合微粒为核壳结 构，二氧化硅为内核，水合氧化铝为外壳。
7. 根据权利要求1所述的一种用于汽车侧挡风玻璃的硅酮密封胶制备方法，其特征在 于，包括以下步骤： 1) 将100重量份α、ω -二羟基聚硅氧烷、10-60重量份ΚΗ550偶联剂与硬脂酸钠改性 二氧化硅加入到捏合机中，并在110?140°C、真空度0. 06?0. IMPa下混炼脱水30?360 分钟，冷却得到基料； 2) 将0. 5-2重量份交联剂、0. 1-0. 5重量份催化剂、5-20重量份的甲基硅油依次加入 到强力分散机中，与上述基料混合，于室温下，真空度为0. 06?0. IMPa,转速600rpm混合 30?120分钟得到硅酮密封胶。
8. -种填料/阻燃剂复合组分的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将10重量份纳米二氧化硅粉体、30重量份氯化铝去离子水溶液、1重量份KH550偶联 剂中超声分散5?30min，得到乳浊液； 将所得的乳浊液在50?90°C下搅拌5?30min后，缓慢滴加30重量份碳酸铵沉淀剂 溶液，继续反应2?4h，得到前驱体溶胶； 所得到的前驱体溶胶经离心分离后分别用去离子水、无水乙醇各洗涤4次，再在90°C 下烘干获得前驱体粉末； 将干燥后的前驱体粉末放置在150?200°C下煅烧2?3h得到偶联剂改性二氧化硅/ 水合氧化铝纳米复合微粒。
【文档编号】C09C1/40GK104099059SQ201310114847
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月3日 优先权日:2013年4月3日
【发明者】严华宁 申请人:上海华硅化工新材料有限公司