本发明涉及有机硅密封胶技术领域，特别是涉及一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶及其制备方法和应用。
背景技术：
脱醇型硅酮密封胶的特点是反应脱出甲醇，无色无味，且对基材无腐蚀，所以环保性能要优于酸胶和肟型胶。而现代的工业特别是电子元器件的加工制造业发展迅猛，对纯净胶黏剂的需求也快速扩大，尽管脱丙酮的硅橡胶也可作为纯净级胶黏剂用于电子元器件，但其成本高昂，限制了其发展。脱醇型的硅橡胶对金属无腐蚀性，且价格较低，可以大量用于电子产品中，成为一个研究热点。
然而，现有的脱醇型室温硫化硅酮密封胶，存在储存稳定性、粘接性、耐黄变型不足的问题，用于电子电器的粘接时容易对其产生污染，限制了脱醇型室温硫化硅酮密封胶的推广使用。
技术实现要素：
基于此，有必要针对现有的脱醇型室温硫化硅酮密封胶，存在储存稳定性、粘接性、耐黄变性不足的问题，提供一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶及其制备方法。
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，包括以下重量份的原料：
上述单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，以封端剂在酸性催化剂存在的条件下对多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷进行封端，以制备室温硫化的醇型胶；由于采用封端体系，减少了无交联能力的单烷氧基端基的生成，因此该密封胶具有优异的储存稳定性；采用不同交联剂复合使用从而获得优良的粘接性；采用锡催化体系替代钛催化体系，从而获得优良的耐黄变性。
在其中一个实施例中，所述二甲基硅油的份数为2-10份。
在其中一个实施例中，所述二甲基硅油的25℃粘度为50-500mpa·s。
在其中一个实施例中，所述交联剂选自：甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述填料选自：比表面积≥150m2/g气相白炭黑；比表面积采用bet法测得，所述气相白炭黑既可为亲水的气相白炭黑，也可为疏水的气相白炭黑。
在其中一个实施例中，所述增粘剂选自：γ-氨丙基三乙氧基硅烷、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述锡催化剂选自：二月桂酸二丁基锡、二丁基锡双(乙酰乙酸乙酯)、二丁基锡双(乙酰丙酮)、双(乙酰基氧基)二丁基锡与正硅酸乙酯的化合物中的至少一种。相同条件下，钛催化剂用量为锡催化剂用量的30倍，使用锡催化体系更经济。
在其中一个实施例中，所述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷采用如下重量份比的原料制备而成：
在其中一个实施例中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷25℃粘度为10000-100000mpa·s。
在其中一个实施例中，所述封端剂选自：甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述酸性催化剂选自：磷酸二丁酯、磷酸一丁酯、二(2-乙基己基)磷酸酯中的至少一种。
在其中一个实施例中，所述碱性中和剂选自：二丁胺、三乙胺、氢氧化钠、氢氧化钾中的至少一种。
本发明还包括上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷的制备方法，包括如下步骤：
步骤一、封端反应：在20～30℃下，将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷以及封端剂混合均匀，然后加入酸性催化剂，混合，进行封端反应；
步骤二、中和反应：封端反应完成后，加入碱性中和剂进行中和，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。
该制备方法中，温度控制在20～30℃，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷粘度偏差范围±5000mpa·s，保证制备的多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷的品质，进而保证了单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶的品质。
在其中一个实施例中，所述步骤一中：所述封端反应在反应釜中进行，温度为25℃，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为10000-100000mpa·s，反应釜内真空度≤-0.08mpa，搅拌转速为600～1000rpm，将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷以及封端剂搅拌混合5～20min后，加入酸性催化剂，搅拌20～60min。若酸性催化剂加入过少，会导致α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度偏差超过±5000mpa·s的范围，其粘度大幅增加。封端反应过程中，可通过以下方法测试封端反应是否完成：取少量试样滴加适量钛酸四异丙酯，快速搅拌，若无粘度高峰则视为封端完成。
在其中一个实施例中，所述步骤二中：加入碱性中和剂，控制ph为6～8，相同温度和搅拌转速下，搅拌30～70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷。ph值低于或超出此范围会导致密封胶的性能变差。
本发明还包括上述单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶的制备方法，包括如下步骤：将多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、交联剂混合，进行反应；随后加入填料，再混合均匀；然后加入增粘剂和锡催化剂，混合反应，即得单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶。
在其中一个实施例中，在10～40℃，真空度为-0.08～-0.1mpa下，向行星式搅拌机中加入多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、交联剂，搅拌10-30min，加入填料，继续搅拌30-50min，加入增粘剂和锡催化剂，搅拌20-50min，即得单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶。
本发明还包括上述的单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶在电子电器、电路板、镜子、工艺品、led灯具的密封粘接中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，不但具有室温硫化性好，使用方便，储存稳定性好的特点；还具有接性好，耐黄变，对基材无腐蚀无污染的优点，可广泛应用于电子电器、电路板、镜子、工艺品、led灯具的密封粘接中。
本发明的单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶制备方法，工艺简单可行，且封端体系和锡催化体系使得生产成本较低，具有较好的经济效益和社会效益。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将给出较佳实施例，对本发明进行更全面的描述。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
以下实施例中所用原料除特别说明外，均为市售购得。
以下所有实施例与对比例在10～40℃下进行。
实施例1
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
(1)将100份粘度为20000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、3份的四甲氧基硅烷放入搅拌釜中，25℃、真空度-0.08mpa下搅拌均匀，搅拌转速为1000rpm，再加入1.2份磷酸二丁酯，真空搅拌30min后加入0.96份二丁胺，继续真空搅拌70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；
(2)在搅拌釜中加入上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、10份二甲基硅油、甲基三甲氧基硅烷4份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的亲水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，转速1200rpm，然后依次再加入1份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.3份双(乙酰基氧基)二丁基锡与正硅酸乙酯的化合物，真空条件下搅拌20-50min，即得。
实施例2
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
(1)将100份粘度为80000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、2份的四甲氧基硅烷放入搅拌釜中，25℃、真空度-0.08mpa下搅拌均匀，搅拌转速为1000rpm，再加入1份磷酸二丁酯，真空搅拌30min后加入0.8份二丁胺，继续真空搅拌70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；
(2)在行星搅拌机中加入上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、乙烯基三甲氧基硅烷4份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的疏水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，依次再加入1份γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份β-(3,4-环氧环己烷)乙基三甲氧基硅烷、0.3份二丁基锡双(乙酰乙酸乙酯)，真空条件下搅拌20-50min，即得。
实施例3
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
(1)将100份粘度为20000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、2份的四甲氧基硅烷放入搅拌釜中，25℃、真空度-0.08mpa下搅拌均匀，搅拌转速为1000rpm，再加入1份二(2-乙基己基)磷酸酯，真空搅拌30min后加入0.8份三乙胺，继续真空搅拌70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；
(2)在行星搅拌机中加入上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、四乙氧基硅烷3份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的亲水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，依次再加入1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、0.5份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.3份二月桂酸二丁基锡，真空条件下搅拌20-50min，即得。
实施例4
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
(1)将100份粘度为20000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、10份二甲基硅油、3份的四甲氧基硅烷放入搅拌釜中，25℃、真空度-0.08mpa下搅拌均匀，搅拌转速为1000rpm，再加入1.2份磷酸二丁酯，真空搅拌30min后加入0.96份二丁胺，继续真空搅拌70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；
(2)在行星搅拌机中加入上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、甲基三甲氧基硅烷4份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的亲水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，依次再加入1份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、0.3份二乙酸二丁基锡，真空条件下搅拌20-50min，即得。
为与上述实施例形成对比，设置以下对比例。
对比例1
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
在搅拌釜中加入粘度为20000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、甲基三甲氧基硅烷7份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的亲水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，依次再加入1份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、4份钛酸四异丙酯双(乙酰乙酸乙酯)，真空条件下搅拌20-50min，即得。
对比例2
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，通过以下方法制备得到：
(1)将100份粘度为80000mpa·s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、3份的四甲氧基硅烷放入搅拌釜中，真空状态下搅拌均匀，再加入1份磷酸二丁酯，真空搅拌30min后加入0.8份二丁胺，继续真空搅拌70min，即得多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷；
(2)在行星搅拌机中加入上述多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、甲基三甲氧基硅烷4份，抽真空搅拌20min，加入bet比表面积150m2/g的亲水气相白炭黑10份，抽真空高速搅拌40min，依次再加入1份n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、0.5份γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、4份钛酸四异丙酯双(乙酰乙酸乙酯)，真空条件下搅拌20-50min，即得。
对比例3
一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶，其制备方法与实施例1基本相同，区别在于：封端反应中碱性中和剂用量改为2份。
实验例
对上述实施例和对比例制备得到的密封胶进行性能测试，包括表干时间测试、粘接性测试、23℃的拉伸粘接强度和伸长率的测试、贮存稳定性的测试等。测试方法或标准如下：
(1)表干时间：按照gb/t13477.5-2003(建筑密封材料试验方法第5部分：表干时间的测定)进行。
(2)粘接性测试：按gb/t7124—2008测试粘接强度，肉眼观察对各种基材粘接情况。
(3)23℃的拉伸粘接强度和伸长率的测试：按gb/t528—2009测试。
(4)耐黄变性测试：将胶料打在玻璃片上，呈直径4-10mm、长10-15cm的胶条，待完全固化后，在100℃烘箱中放置300h，观察胶条的黄变程度。
(5)贮存稳定性的测试：将所制密封胶放在100℃烘箱1天、3天、5天，打胶条测试表干时间和固化情况。
上述各项测试结果如下表所示。
表1各单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶的性能测试结果
从上述结果可以证明，本发明实施例制备的脱醇型室温硫化硅酮密封胶，采用封端107胶锡催化体系，生产过程无粘度高峰，所制的胶贮存稳定性好，固化速度快，不易发生黄变，对基材粘接性好，生产成本低，且固化过程中释放的小分子醇类物质对基材无腐蚀性，可广泛应用于电子元器件的密封粘接和其他非结构密封粘接。
而对比例制备的密封胶，由于没有选用多烷氧基封端的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(对比例1)，或所选用的催化剂不佳(对比例2)，其效果均较差。对比例3中，多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷制备过程中碱性中和剂的含量超出本发明的份量，其效果也较差。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。