一种密封用硅酮胶的制作方法

文档序号:14603123发布日期:2018-06-05 19:07阅读:391来源:国知局
本发明公开了一种密封用硅酮胶,属于胶粘剂
技术领域

背景技术
:硅酮胶是一种类似软膏,一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料。主要分为脱醋酸型,脱醇型,脱氨型,脱丙型。硅酮胶因为常被用于玻璃方面的粘接和密封,所以俗称玻璃胶。单组份硅酮玻璃胶是一种类似软膏,一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料。硅酮胶是有机硅部分产品。主要分为脱醋酸型,脱醇型,脱氨型,脱丙型。玻璃胶是硅酮胶俗称名称,因为用户购买硅酮密封胶主要使用于玻璃方面的粘接和密封,所以就叫做玻璃胶。化学成分有聚二甲基硅氧烷,二氧化硅的聚合物都可以称硅酮。硅酮玻璃胶具有耐候性、抗振性,和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点,加之其较广泛的适用性,能实现大多数建材产品之间的粘合,因此应用价值非常大。按产品包装可分为单组份和双组份。单组份的硅酮胶,其固化是靠接触空气中的水分而产生物理性质的改变;双组份则是指硅酮胶分成A、B两组,任何一组单独存在都不能形成固化,但两组胶浆一旦混合就产生固化。市场上常见的是单组份硅酮玻璃胶。按性质可分为单组份硅酮玻璃胶按性质又分为酸性胶和中性胶两种。酸性玻璃胶主要用于玻璃和其它建筑材料之间的一般性粘接。而中性胶克服了酸性胶腐蚀金属材料和与碱性材料发生反应的特点,因此适用范围更广,其市场价格比酸性胶稍高。市场上比较特殊的一类玻璃胶是硅酮结构密封胶,因其直接用于玻璃幕墙的金属和玻璃结构或非结构性粘合装配,故质量要求和产品档次是玻璃胶中最高的,其市场价格也最高。但是,目前传统的硅酮胶还存在力学性能和密封性能不佳的问题,因此还需对其进行研究。技术实现要素:本发明主要解决的技术问题是:针对传统硅酮胶力学性能和密封性能不佳的问题,提供了一种密封用硅酮胶。为了解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种密封用硅酮胶,是由以下重量份数的原料组成:基础胶45~85份交联剂4~12份添加剂10~20份填料15~30份增塑剂4~12份偶联剂4~6份催化剂2~4份固化剂5~8份所述添加剂的制备方法为:将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比2:1~3:1混合,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡于烧瓶中加热至融化,并向烧瓶中加入石蜡质量0.2~0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.1~0.3倍的氯化钙,搅拌混合后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:2~1:3混合搅拌,冷冻粉碎,得添加剂;所述填料的制备方法为:将巴氏芽孢杆菌与亚麻油按质量比1:1~1:2混合,并加入亚麻油质量5~8倍的明胶溶液和亚麻油质量0.8~1.2倍的环氧树脂,搅拌混合后,得混合料,将混合料与硫酸钠溶液按质量比3:1~4:1混合,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温后,得微囊坯料,将微囊坯料用氢氧化钠溶液调节pH至8.8~9.8,于室温条件下固化30~50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比3:1~5:1混合,得填料;所述密封用硅酮胶的制备方法为:(1)按原料组成称量各组分;(2)将基础胶与填料混合,并加入添加剂,搅拌混合后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合,并加入增塑剂和偶联剂,搅拌混合后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷,甲基三丁酮肟基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中任意一种。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)中任意一种。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或四正丁基钛酸酯中任意一种。所述固化剂为乙二胺,己二胺或三乙烯四胺中任意一种。所述石蜡为碳原子数为20~28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂,E44型环氧树脂或E20型环氧树脂中任意一种。本发明的有益效果是:(1)本粉发明在制备密封用硅酮胶时加入添加剂,首先,添加剂外层的石蜡可在加入硅酮胶体系中后起到润滑作用,从而使添加剂可均匀分布于体系中,并且,在产品使用后,石蜡可对产品内孔隙进行填充,从而使产品的密封性能提高,其次添加剂中加入了正硅酸乙酯与异氰酸酯,正硅酸乙酯可在填料中氧化钠溶于水而形成的碱性体系中水解,并生成二氧化硅,从而使产品的力学性能和密封性能提高,异氰酸酯可在遇水后发生反应,产生气体,将产生的二氧化硅均匀分布于产品体系中,进而使产品的力学性能和密封性能进一步提高,并且加入的氯化钙具有吸湿性,从而提高产品在使用过程中的吸水量,为填料中各物质反应提供条件;(2)本发明在制备密封用硅酮胶时加入填料,一方面,填料中含有以明胶为原料制备的微囊,在加入硅酮胶体系中后,可作为填充材料存在于产品中,从而提高产品的密封性能和力学性能,另一方面,当产品在使用后受外力作用下,微囊破裂,微囊中的巴氏芽孢杆菌可将尿素转换为碳酸根离子,并与添加剂中氯化钙的钙离子形成碳酸钙,从而使产品的力学性能和密封性能进一步提高,微囊中含有环氧树脂,可在体系中存在的固化剂作用下固化,从而使产品的力学性能进一步提高。具体实施方式将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比2:1~3:1混合于烧杯中,于温度为20~25℃的条件下,转速为250~280r/min的条件下,搅拌混合15~25min后,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡加入烧瓶中,于温度为45~55℃的条件下加热至融化后,再向烧瓶中加入石蜡质量0.2~0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.1~0.3倍的氯化钙,于温度为35~45℃,转速为200~280r/min的条件下,搅拌混合35~45min后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:2~1:3混合,于温度为25~35℃,转速为180~280r/min的条件下搅拌混合30~50min后,得预处理添加剂,将预处理添加剂冷冻粉碎,得添加剂;将巴氏芽孢杆菌与亚麻油按质量比1:1~1:2混合于反应釜中,并向反应釜中加入亚麻油质量5~8倍的质量分数为3~5%的明胶溶液和亚麻油质量0.8~1.2倍的环氧树脂,于温度为30~45℃,转速为200~380r/min的条件下搅拌混合30~50min后,得混合料,将混合料与质量分数为20~30%的硫酸钠溶液按质量比3:1~4:1混合,于温度为25~35℃,转速为180~280r/min的条件下搅拌混合15~25min后,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温至15~20℃后,得微囊坯料,将微囊坯料用质量分数为5~15%的氢氧化钠溶液调节pH至8.8~9.8,并于室温条件下固化30~50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗5~10次后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比3:1~5:1混合,于温度为25~35℃,转速为200~250r/min的条件下,搅拌混合10~20min后,得填料;按重量份数计,依次称取45~85份基础胶,4~12份交联剂,15~30份填料,10~20份添加剂,4~12份增塑剂,4~6份偶联剂,2~4份催化剂和5~8份固化剂,将基础胶与填料混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入添加剂,于温度为30~45℃,转速为250~350r/min的条件下搅拌混合20~30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为25~50℃,转速为300~450r/min的条件下,捏合120~180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷,甲基三丁酮肟基硅烷或甲基三甲氧基硅烷中任意一种。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷(KH-570)中任意一种。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡或四正丁基钛酸酯中任意一种。所述固化剂为乙二胺,己二胺或三乙烯四胺中任意一种。所述石蜡为碳原子数为20~28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂,E44型环氧树脂或E20型环氧树脂中任意一种。实例1将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比3:1混合于烧杯中,于温度为25℃的条件下,转速为280r/min的条件下,搅拌混合25min后,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡加入烧瓶中,于温度为55℃的条件下加热至融化后,再向烧瓶中加入石蜡质量0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.3倍的氯化钙,于温度为45℃,转速为280r/min的条件下,搅拌混合45min后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:3混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合50min后,得预处理添加剂,将预处理添加剂冷冻粉碎,得添加剂;将巴氏芽孢杆菌与亚麻油按质量比1:2混合于反应釜中,并向反应釜中加入亚麻油质量8倍的质量分数为5%的明胶溶液和亚麻油质量1.2倍的环氧树脂,于温度为45℃,转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合料,将混合料与质量分数为30%的硫酸钠溶液按质量比4:1混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合25min后,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温至20℃后,得微囊坯料,将微囊坯料用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节pH至9.8,并于室温条件下固化50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗10次后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比5:1混合,于温度为35℃,转速为250r/min的条件下,搅拌混合20min后,得填料;按重量份数计,依次称取85份基础胶,12份交联剂,30份填料,20份添加剂,12份增塑剂,6份偶联剂,4份催化剂和8份固化剂,将基础胶与填料混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入添加剂,于温度为45℃,转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为50℃,转速为450r/min的条件下,捏合180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。所述固化剂为乙二胺。所述石蜡为碳原子数为28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂。实例2将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比3:1混合于烧杯中,于温度为25℃的条件下,转速为280r/min的条件下,搅拌混合25min后,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡加入烧瓶中,于温度为55℃的条件下加热至融化后,再向烧瓶中加入石蜡质量0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.3倍的氯化钙,于温度为45℃,转速为280r/min的条件下,搅拌混合45min后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:3混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合50min后,得预处理添加剂,将预处理添加剂冷冻粉碎,得添加剂;将巴氏芽孢杆菌与亚麻油按质量比1:2混合于反应釜中,并向反应釜中加入亚麻油质量8倍的质量分数为5%的明胶溶液和亚麻油质量1.2倍的环氧树脂,于温度为45℃,转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合料,将混合料与质量分数为30%的硫酸钠溶液按质量比4:1混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合25min后,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温至20℃后,得微囊坯料,将微囊坯料用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节pH至9.8,并于室温条件下固化50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗10次后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比5:1混合,于温度为35℃,转速为250r/min的条件下,搅拌混合20min后,得填料;按重量份数计,依次称取85份基础胶,12份交联剂,30份填料,20份添加剂,12份增塑剂,6份偶联剂,4份催化剂,将基础胶与填料混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入添加剂,于温度为45℃,转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为50℃,转速为450r/min的条件下,捏合180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。所述石蜡为碳原子数为28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂。实例3将巴氏芽孢杆菌与亚麻油按质量比1:2混合于反应釜中,并向反应釜中加入亚麻油质量8倍的质量分数为5%的明胶溶液和亚麻油质量1.2倍的环氧树脂,于温度为45℃,转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合料,将混合料与质量分数为30%的硫酸钠溶液按质量比4:1混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合25min后,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温至20℃后,得微囊坯料,将微囊坯料用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节pH至9.8,并于室温条件下固化50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗10次后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比5:1混合,于温度为35℃,转速为250r/min的条件下,搅拌混合20min后,得填料;按重量份数计,依次称取85份基础胶,12份交联剂,30份填料,12份增塑剂,6份偶联剂,4份催化剂和8份固化剂,将基础胶与填料混合于搅拌机中,于温度为45℃,转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为50℃,转速为450r/min的条件下,捏合180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。所述固化剂为乙二胺。所述石蜡为碳原子数为28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂。实例4将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比3:1混合于烧杯中,于温度为25℃的条件下,转速为280r/min的条件下,搅拌混合25min后,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡加入烧瓶中,于温度为55℃的条件下加热至融化后,再向烧瓶中加入石蜡质量0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.3倍的氯化钙,于温度为45℃,转速为280r/min的条件下,搅拌混合45min后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:3混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合50min后,得预处理添加剂,将预处理添加剂冷冻粉碎,得添加剂;按重量份数计,依次称取85份基础胶,12份交联剂,20份添加剂,12份增塑剂,6份偶联剂,4份催化剂和8份固化剂,将基础胶加入搅拌机中,并向搅拌机中加入添加剂,于温度为45℃,转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为50℃,转速为450r/min的条件下,捏合180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。所述固化剂为乙二胺。所述石蜡为碳原子数为28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂。实例5将正硅酸乙酯与异氰酸酯按质量比3:1混合于烧杯中,于温度为25℃的条件下,转速为280r/min的条件下,搅拌混合25min后,得正硅酸乙酯异氰酸酯混合物,将石蜡加入烧瓶中,于温度为55℃的条件下加热至融化后,再向烧瓶中加入石蜡质量0.4倍的氧化钠和石蜡质量0.3倍的氯化钙,于温度为45℃,转速为280r/min的条件下,搅拌混合45min后,得石蜡混合物,将正硅酸乙酯异氰酸酯混合物与石蜡混合物按质量比1:3混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合50min后,得预处理添加剂,将预处理添加剂冷冻粉碎,得添加剂;将巴氏芽孢杆菌加入反应釜中,并向反应釜中加入巴氏芽孢杆菌质量4倍的质量分数为5%的明胶溶液和巴氏芽孢杆菌质量0.6倍的环氧树脂,于温度为45℃,转速为380r/min的条件下搅拌混合50min后,得混合料,将混合料与质量分数为30%的硫酸钠溶液按质量比4:1混合,于温度为35℃,转速为280r/min的条件下搅拌混合25min后,得硫酸钠混合物,将硫酸钠混合物降温至20℃后,得微囊坯料,将微囊坯料用质量分数为15%的氢氧化钠溶液调节pH至9.8,并于室温条件下固化50min后,得预处理微囊,将预处理微囊抽滤水洗10次后,冷冻干燥,得微囊,将微囊与尿素按质量比5:1混合,于温度为35℃,转速为250r/min的条件下,搅拌混合20min后,得填料;按重量份数计,依次称取85份基础胶,12份交联剂,30份填料,20份添加剂,12份增塑剂,6份偶联剂,4份催化剂和8份固化剂,将基础胶与填料混合于搅拌机中,并向搅拌机中加入添加剂,于温度为45℃,转速为350r/min的条件下搅拌混合30min后,得基础胶混合物,将基础胶混合物真空脱水后,得预处理基础胶混合物,将预处理基础胶混合物与交联剂混合于双轴行星搅拌机中,并向双轴行星搅拌机中加入增塑剂和偶联剂,于温度为50℃,转速为450r/min的条件下,捏合180min后,得预处理硅酮胶,将预处理硅酮胶减压排气后挤入PE密封筒中密封保存,得密封用硅酮胶。所述基础胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)。所述交联剂为甲基三乙酰氧基硅烷。所述增塑剂为二甲基硅氧烷。所述偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧)(KH-560)丙基三甲氧基硅烷。所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。所述固化剂为乙二胺。所述石蜡为碳原子数为28的石蜡混合物。所述环氧树脂为E51型环氧树脂。对比例:山东某硅胶有限公司生产的硅酮胶。将实例1至5所得硅酮胶和对比例产品进行性能检测,具体检测方法如下:按照GB/T13477.8检测其力学性能;T型剥离强度:按照HB5248标准,采用电子拉力机进行测定(加载速率为100mm/min)。180°剥离强度:按照Q/10A-S83标准,采用电子拉力机进行测定(加载速率为100mm/min)。具体检测结果如表1所示:表1检测内容实例1实例2实例3实例4实例5对比例拉伸强度/MPa1.931.381.501.431.561.05T型剥离强度/(N/mm-1)3.352.802.662.872.631.68180°剥离强度/(N/mm-1)2.922.882.842.792.822.65由表1检测结果可知,本发明所得密封用硅酮胶具有优异的力学性能和密封性能。当前第1页1 2 3 
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