高触变性双组分室温硫化硅橡胶及其制备方法与流程

1.本发明属于硅橡胶技术领域，具体涉及一种高触变性双组分室温硫化硅橡胶及其制备方法。


背景技术：

2.室温硫化硅酮密封胶具有耐高低温、耐气候老化和耐臭氧等优异的性能，而且室温下就可发生交联固化，生成弹性体，使用方便，广泛应用于建筑、汽车、化工、太阳能发电等行业。双组分硅酮密封胶相比与单组分硅酮密封胶，由于其无需湿气固化，受环境影响因素少，深层固化快，广泛应用于中空玻璃、幕墙等行业，目前市场上双组分产品主要存在以下问题：
3.1)由于双组分打胶机本身限制，双组分硅酮密封胶a组分粘度普遍较低，混合后，会出现流挂现象；
4.2)部分双组分硅酮密封胶为解决流挂问题，普遍采用提高纳米碳酸钙用量或加入加快反应速率助剂，经常会出现堵枪现象，影响施工。


技术实现要素：

5.本发明提供一种高触变性双组分室温硫化硅橡胶及其制备方法，采用α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶，以改性纳米碳酸钙为触变剂，配合增塑剂己二酸二辛脂，能够显著提高该硅橡胶的触变性，改善产品流挂问题。
6.本发明提供的技术方案是，一种高触变性双组分室温硫化硅橡胶，采用a组分和b组分混合而成；其中按质量份计：
7.a组分为100份的α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、100-200份的改性纳米碳酸钙和40-60份的增塑剂；
8.b组分为5-10份的交联剂、1-10份的偶联剂和0.06-0.1份的催化剂；
9.其中增塑剂为己二酸二辛脂，改性纳米碳酸钙采用环氧大豆油改性纳米碳酸钙，环氧大豆油的添加量为3％-5％。
10.进一步地，所述α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为200-80000mpa.s。
11.进一步地，交联剂为甲基三甲氧基硅、乙烯基三甲氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷中的一种或多种的混合。
12.进一步地，所述偶联剂为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―(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中一种或者两种混合。
13.进一步地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡。
14.进一步地，b组分中还包括色浆，其加入量占b组分重量40％-60％。
15.进一步地，色浆采用为40-60％硅油、20％-40％的107胶与20％炭黑混合而成。优选色浆采用为70％的硅油、10％的107胶与20％炭黑混合而成。炭黑不仅具有调色效果，还具有补强效果，避免b组分的分层。
16.本发明还涉及制备所述硅橡胶的制备方法，具体步骤为：
17.s1、改性纳米碳酸钙的制备取ca(oh)2悬浮液，在加热、搅拌条件下加入晶型控制剂，然后通入co2和n2的混合气体，进行碳化，再在纳米碳酸钙悬浮液中加入环氧大豆油进行充分搅拌，使环氧大豆油均匀的包覆于纳米碳酸钙表面，经抽滤、干燥、粉碎、过筛得到纳米碳酸钙；
18.s2、将α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、改性纳米碳酸钙和增塑剂加入到混料设备，抽真空，混匀得到a组分，出料；
19.s3、b组分中的原料加入到混料设备，抽真空，混匀得到b组分，出料；
20.s4、a组分和b组分加入混料设备，抽真空、混匀后出料，即得高触变性双组分密封胶。
21.进一步地，a组分混合时，真空度为-0.8mpa以下，混合时间为60-90min。
22.进一步地，b组分混合时，真空度为-0.8mpa以下，混合时间为20～40min。
23.本发明具有以下有益效果：
24.1本发明通过加入改性纳米碳酸钙和增塑剂己二酸二辛脂，且纳米碳酸钙采用由环氧大豆油改性，有助于增加了双组分a料的触变性；如果单独使用环氧大豆油或者己二酸二辛脂，添加量超过a组分质量的15％时，由于环氧大豆油或己二酸二辛脂均不易与硅橡胶相容，会出现冒油现象。但己二酸二辛脂与环氧大豆油相似相容，己二酸二辛脂链短，无法作为改性剂，改性纳米碳酸钙，本发明采用环氧大豆油作改性剂，通过环氧大豆油改性纳米碳酸钙，能大大提高己二酸二辛脂的添加量。即采用环氧大豆油改性纳米碳酸钙与己二酸二辛脂协同提高体系触变性能。
25.2、传统双组分a料粘度较小，一般在20万mpa.s～至60万mpa.s，本发明制得的双组分硅橡胶中a料粘度范围可以到达200万mpa.s至300万mpa.s。如果调整传统双组分a料粘度增加到100万mpa.s，其挤出性能会大幅降低，仅为177g/分钟；但本发明制得双组分a料在粘度达220万时，挤出性可以高达531g/分钟。
具体实施方式
26.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。
27.实施例1：
28.高触变性双组分室温硫化硅橡胶，包括以下原料：
29.α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷(即107胶)100g，粘度为20000mpa.s；
30.改性纳米碳酸钙100g；
31.增塑剂己二酸二辛脂46g；
32.色浆(炭黑、硅油和107胶按质量比48：32：20混合而成)21g；
33.交联剂聚甲基三乙氧基硅烷7g；
34.偶联剂γ―氨丙基三乙氧基硅烷3g；
35.催化剂二月桂酸二丁基锡0.1g。
36.其中改性纳米碳酸钙采用环氧大豆油改性纳米碳酸钙，环氧大豆油的添加量为纳米碳酸钙3％，改性度为98％。具体改性方法为：制备2.5l的ca(oh)2悬浮液，加热至75℃、搅
拌条件下加入16g的晶型控制剂白砂糖，然后通入co2和n2的混合气体，通入时间20分钟，进行碳化，电导率测定为100μs/cm时碳化完成；在纳米碳酸钙悬浮液中加入160g环氧大豆油，充分搅拌，使表面改性剂均匀的包覆于纳米碳酸钙表面；经抽滤、干燥、粉碎、过筛得到环氧大豆油改性的纳米碳酸钙。
37.该高触变性双组分室温硫化硅橡胶的具体制备方法为：
38.1)先加入α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、改性纳米碳酸钙、己二酸二辛脂于行星机中混合，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下匀速搅拌60分钟制得a组分，出料，密封储存；
39.2)将b组分中的色浆、交联剂、偶联剂和催化剂用双行星动力混合机搅拌，公转30转/分钟，分散盘转速600转/分钟，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下，搅拌30分钟后制得b组分；
40.3)按a组分和b组分体积比10：1将两者混合(上述制备的b组分有多余)，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下匀速搅拌5分钟后出料，即得高触变性双组分密封胶。
41.实施例2：以实施例1为基础，与之不同的是，其改性纳米碳酸钙120g；其余一致。
42.实施例3：以实施例1为基础，与之不同的是，其改性纳米碳酸钙140g；其余一致。
43.实施例4：以实施例1为基础，与之不同的是，其改性纳米碳酸钙160g；其余一致。
44.实施例5：以实施例1为基础，与之不同的是，其改性纳米碳酸钙200g；其余一致。
45.实施例6：高触变性双组分室温硫化硅橡胶中
46.a组分为α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷100g，粘度为2000mpa.s；改性纳米碳酸钙150g；增塑剂己二酸二辛脂60g；
47.b组分：
48.色浆(炭黑、硅油和107胶按质量比48：32：20混合而成)10g；
49.交联剂甲基三甲氧基硅10g；
50.偶联剂n-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷10g；
51.催化剂二月桂酸二丁基锡0.06g。
52.其余制备同实施例1。
53.实施例7：高触变性双组分室温硫化硅橡胶中
54.a组分为α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷100g，粘度为80000mpa.s；改性纳米碳酸钙130g；增塑剂己二酸二辛脂50g；
55.b组分：
56.色浆(采用炭黑、硅油和107胶按质量比48：32：20混合而成)30g；
57.交联剂乙烯基三丁酮肟基硅烷5g；
58.偶联剂丙基三甲氧基硅烷烷5g；
59.催化剂二月桂酸二丁基锡0.08g。
60.其余制备同实施例1。
61.对比例1：
62.以实施例1为基础，不同之处在于：
63.改性纳米碳酸钙采用液体石蜡改性处理，液体石蜡的添加量为纳米碳酸钙3％，改性度为98％。具体改性方法为：制备2.5l的ca(oh)2悬浮液，加热至75℃、搅拌条件下加入16g的晶型控制剂白砂糖，然后通入co2和n2的混合气体，通入量为时间20分钟，进行碳化，采
用滴定法测定电导率测定为100μs/cm，碳化完成；在纳米碳酸钙悬浮液中加入160g液体石蜡，充分搅拌，使表面改性剂均匀的包覆于纳米碳酸钙表面；经抽滤、干燥、粉碎、过筛得到环氧大豆油改性的纳米碳酸钙。
64.该高触变性双组分室温硫化硅橡胶的具体制备方法为：
65.1)先加入α,ω－二羟基聚二甲基硅氧烷、改性纳米碳酸钙、重质碳酸钙、己二酸二辛脂于行星机中混合，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下匀速搅拌60分钟制得a组分，出料，密封储存；
66.2)将b组分中的色浆、交联剂、偶联剂和催化剂混匀，用双行星动力混合机搅拌，公转30转/分钟，分散盘转速600转/分钟，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下，搅拌30分钟后制得b组分；
67.3)按a组分和b组分体积比10：1将两者混合，抽真空，真空度保持在-0.8mpa以下匀速搅拌5分钟后出料，即得高触变性双组分密封胶。
68.制得双组分密封胶固化三天后有油析出。
69.对比例2：
70.以实施例1为基础，不同之处在于：增塑剂采用46g甲基硅油。
71.对比例3：
72.以实施例1为基础，采用液体石蜡改性纳米碳酸钙和甲基硅油制备样品，样品下垂度0.2mm。
73.对上述实施例及对比例所得硅橡胶进行测试，其中粘度测试由博勒飞粘度计dv2t，7号转子1转速测得；双组分a料挤出性根据gb/t 16776-2005.6.4测定；混合粘度根据gb/t 13477.3-2002测得；下垂度根据gb/t 13477.6-2002测得。具体数据见表1。
74.表1
[0075][0076][0077]
从上表可以看出，本发明提供的硅橡胶具有良好的触变性能。上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本技术中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术
方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。