專利名稱：中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠及其制造方法，屬于高分子密封材料及其制造領域。
背景技術：
隨著國家工業(yè)化、城鎮(zhèn)建筑的快速發(fā)展，我國能源已面臨著巨大的挑戰(zhàn)，建筑節(jié)能已迫在眉睫。對于整棟建筑而言，門窗的面積占建筑面積的比例超過20％，玻璃約占70％，從節(jié)能角度講，整個建筑的能量損失中，約50％是在門窗上。因此，降低建筑門窗、外墻的能耗，提高建筑門窗、外墻的隔熱性、氣密性是緊迫的，這就對全部玻璃產(chǎn)品的開發(fā)和推廣應用提出了更為嚴格的節(jié)能要求。中空玻璃是兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開，在周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。中空玻璃有許多優(yōu)越的性能其一是節(jié)能性，在嚴寒的冬季和炎熱的夏季，玻璃幕墻和門窗是建筑物耗能的主要部位，由于中空玻璃的傳熱系數(shù)低，可減少建筑物采暖和制冷的能源消耗。其二是舒適性，由于中空玻璃的傳熱系數(shù)低，在冬季，中空玻璃的室內(nèi)表面溫度高；在夏季，中空玻璃的室內(nèi)表面溫度低。即中空玻璃的室內(nèi)表面溫度與室內(nèi)溫度接近，使站在窗前的人感覺很舒適。其三是降低結露點，由于中空玻璃的傳熱系數(shù)低，室內(nèi)表面溫度高，因此中空玻璃的結露點非常低，既使在寒冷的冬季，室內(nèi)溫暖、濕潤、宜人，中空玻璃仍然能保持干燥、透明。其四是隔聲性優(yōu)良，中空玻璃一般是由兩片玻璃組成，單位面積玻璃質量大，加之空氣層的作用，因此中空玻璃的隔聲性能優(yōu)良，室內(nèi)寧靜、舒適。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平不斷提高，人們對建筑的舒適性要求也越來越高，中空玻璃的應用越來越廣泛，從前只有高檔公用建筑才使用的中空玻璃，現(xiàn)如今已開始使用在一般民用住宅的門窗上。
1990年以前，我國中空玻璃的生產(chǎn)使用量非常低，年使用量僅為幾萬平方米，并且主要是手工生產(chǎn)，生產(chǎn)設備落后，產(chǎn)品質量低。1990年以后，我國的中空玻璃生產(chǎn)使用量成倍增長，1990年中空玻璃的年產(chǎn)量為16.9萬平方米，1996年已達百萬平方米。特別是近幾年，國家號召建筑節(jié)能，人們開始認識到中空玻璃在節(jié)能和環(huán)保方面的優(yōu)越性，其生產(chǎn)使用量急劇增長，2003年中空玻璃的年生產(chǎn)使用量超過3000萬平方米，預計2005年中空玻璃的年生產(chǎn)使用量將達到6000萬平方米。
如此大量的中空玻璃市場，質量問題至關重要，目前我國中空玻璃存在的主要問題是壽命短，質量沒有保證，主要表現(xiàn)是使用一年或幾年后中空玻璃出現(xiàn)結露或結霜，盡管玻璃沒有破裂，但作為中空玻璃已經(jīng)失效。而國外先進國家的中空玻璃壽命高達10年，有的高達20年。主要問題是采用低檔密封膠。目前，無論是國際或是國內(nèi)，中空玻璃生產(chǎn)主要采用膠結法。中空玻璃的構造單道密封和雙道密封。中空玻璃密封膠的主要作用有兩方面(1)密封作用，即防止外界的水氣進入中空玻璃空氣層內(nèi)；(2)結構作用，即在外界溫度高低變化及高濕度和紫外線照射下仍能夠保持中空玻璃的結構整體性?？梢姡锌詹Ａz的作用要求中空玻璃打兩道膠，一道結構一道密封，各盡其職。如果中空玻璃只打一道膠，即單道密封，則這一道膠要同時起兩項作用。但目前同時具備良好的密封和結構性能的膠還未見報道。所以，目前中空玻璃生產(chǎn)主要采用二道密封法。用于第一道密封的膠主要采用丁基膠，因其水氣透過率低，主要起阻斷水氣的作用。水氣透過率是指外界水氣透過膠進入中空玻璃空氣層內(nèi)的速度。用于二道密封的高級密封膠主要有聚氨酯膠、聚硫膠、硅酮膠。一般而言，丁基膠的水氣透過率為2g/m2·d，聚硫膠水氣透過率為19g/m2·d，聚氨酯膠水氣透過率為12g/m2·d。
聚硫膠和聚氨酯膠，雖有彈性，透氣率較低，但由于抗紫外線能力、抗熱能力、抗冷能力不如硅酮膠，是其使用壽命的根本原因。同時由于使用時有臭味，對環(huán)境不友好等原因人們越來越不愿意使用。
普通硅酮密封膠因其水氣透過率高，通常為50g/m2·d，經(jīng)研究，石油樹脂在降低硅酮密封膠的水氣透過率方面有很好的作用，還未見有這方面的報導。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術的不足而提供一種中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠及其制造方法。其特點是采用石油樹脂、活性碳酸鈣、石英粉、玻璃中空微球做填料，有機樹脂與無機填料配合，同時用表面處理過的玻璃中空微球，使硅酮密封膠的水氣透過率大大降低。它也具有很好的物理力學性能，強度高、粘接性優(yōu)異。
本發(fā)明的目的由以下技術措施實現(xiàn)，其中所述原材料份數(shù)除特殊說明外，均為重量份數(shù)。
中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠含有A和B二組分為A組分α，ω-二羥基聚硅氧烷 100份石油樹脂 5～20份活性碳酸鈣 80～120份石英粉 20～50份玻璃中空微球 10～30份B組分硅酸酯 40～60份催化劑 0.5～1份硅烷偶聯(lián)劑 5～20份硅油 5～30份其中α，ω-二羥基聚硅氧烷結構式為 n＝50～2000，R為CH3-、CH3CH2-或C6H5-，R可以相同，也可以不同，R優(yōu)選為甲基。
石油樹脂為C5～C8的石油樹脂，軟化點為40～110℃，酸值小于0.1，灰分小于0.9％。
玻璃中空微球為硼硅酸玻璃中空微球，其平均粒徑為30～50um，體積密度0.1～1g/ml，經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷對微球表面Si-OH基進行疏水處理。
硅酸酯為正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯或聚硅酸丙酯中的任一種。
催化劑為二丁基二月桂酸錫、二丁基二乙酸錫、二丁基二辛酸錫或辛酸亞錫中的任一種。
硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷中的至少一種。
硅油為聚二甲基硅氧烷，在溫度25℃時，粘度為0.05Pa·s～0.1Pa·s。
中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠的制造方法A組分將α，ω-二羥基聚硅氧烷100質量份，石油樹脂5～20重量份，活性碳酸鈣80～120重量份，石英粉20～50重量份，玻璃中空微球10～30重量份，在捏合機或高速行星攪拌機內(nèi)攪拌均勻；B組分將硅酸酯40～60重量份，催化劑0.5～1重量份，硅烷偶聯(lián)劑5～20重量份和硅油5～30重量份，加入在行星攪拌機內(nèi)，于真空度為0.06～0.099MPa，轉速20～600rpm攪拌均勻；在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝11～13∶1混合后使用。
中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，按GB/T13477和JC/T486測試各項性能；測試結果詳見表1所示。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1.采用石油樹脂作阻止水氣透過添加劑，可使硅酮膠硫化后水氣透過率大大降低，同時不會影響到硅酮膠的其它性能。石油樹脂的用量少于5重量份時，作用不大；大于20重量份時，沒有更多改善。
2.采用活性碳酸鈣做主要填料，可使硅酮膠硫化后與玻璃、鋁材等的粘結性優(yōu)異，提高中空玻璃的使用壽命。
3.采用玻璃中空微球做部分填料，也可使硅酮膠硫化后阻斷水氣透過，同時適當降低硫化膠的比重。
4.中性固化體系，耐候性優(yōu)異。
5.中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠既具有較高的強度，又能起到結構性作用；同時水氣透過率低，密封作用良好，氣密性好。
6.生產(chǎn)過程無三廢產(chǎn)生，對環(huán)境友好。
具體實施例方式
下面通過實施例對本發(fā)明具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用于對本發(fā)明進行進一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制，該領域的技術熟練人員可以根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容作出一些非本質的改進和調(diào)整。
實施例1A組分將在溫度25℃粘度為10Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100質量份，C5石油樹脂5重量份，脂肪酸處理輕質碳酸鈣80重量份，石英粉40重量份，表面經(jīng)六甲基二硅氮烷處理、體積密度為0.8g/ml的玻璃中空微球25重量份，加入高速行星攪拌機內(nèi)，攪拌均勻；B組分將正硅酸乙酯60重量份，二丁基二月桂酸錫1重量份，γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷10重量份，在溫度25℃粘度為1Pa·S的聚二甲基硅氧烷5重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度為0.08MPa，轉速400rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝11∶1混合后使用。
實施例2 A組分將溫度25℃粘度為5Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100重量份，C5石油樹脂20重量份，脂肪酸處理的輕質碳酸鈣120重量份，石英粉20重量份，表面經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷處理、體積密度為0.4g/ml的玻璃中空微球10重量份加入捏合機，攪拌均勻；B組分將正硅酸丙酯40重量份，二丁基二乙酸錫0.5重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷20重量份，在溫度25℃粘度為0.7Pa·S的聚二甲基硅氧烷20重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度為0.09MPa，轉速200rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝12∶1混合后使用。
實施例3 A組分將在溫度25℃粘度為10Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50重量份，在溫度25℃粘度為5Pa·S的α，ω-二羥基聚甲基苯基硅氧烷50重量份，C7石油樹脂15重量份，松香酸處理的輕質碳酸鈣100重量份，石英粉20重量份，表面經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷處理、體積密度為0.7g/ml的玻璃中空微球10重量份加入捏合機，攪拌均勻；B組分將聚硅酸乙酯50重量份，二丁基二辛酸錫0.8重量份，γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10重量份，N-(β氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷5重量份，在溫度25℃粘度為1Pa·S的聚二甲基硅氧烷25重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度0.07MPa，轉速200rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝13∶1混合后使用。
實施例4 A組分將在溫度25℃粘度為10Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷70質量份，在溫度25℃粘度為5Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷30重量份，C8石油樹脂10重量份，脂肪酸處理碳酸鈣90重量份，石英粉50重量份，表面經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷處理、體積密度為0.2g/ml的玻璃中空微球15重量份，加入高速行星攪拌機內(nèi)，攪拌均勻；B組分將聚硅酸丙酯60重量份，辛酸亞錫1重量份，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷5重量份，γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷15重量份，在溫度25℃粘度為1Pa·S的聚二甲基硅氧烷30重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度0.08MPa，轉速200rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝12∶1混合后使用。
對比實例1 A組分將在溫度25℃粘度為10Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100重量份，脂肪酸處理的碳酸鈣80重量份，石英粉40重量份，表面經(jīng)六甲基二硅氮烷處理、體積密度為0.8g/ml的玻璃中空微球25重量份，加入高速行星攪拌機內(nèi)，攪拌均勻；B組分將正硅酸乙酯60重量份，二丁基二月桂酸錫1重量份，γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷10重量份，在溫度25℃粘度為1Pa·S的聚二甲基硅氧烷5重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度0.08MPa，轉速400rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝11∶1混合后使用。
對比實例2 A組分將在溫度25℃粘度為5Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷100重量份，脂肪酸處理的碳酸鈣120重量份，石英粉20重量份，加入捏合機，攪拌均勻；B組分將正硅酸丙酯40重量份，二丁基二乙酸錫0.5重量份，γ-氨丙基三乙氧基硅烷20重量份，在溫度25℃粘度為0.7Pa·S的聚二甲基硅氧烷20重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度0.09MPa，轉速200rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝12∶1混合后使用。
對比實例3 A組分將在溫度25℃粘度為10Pa·S的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50重量份，在溫度25℃粘度為5Pa·S的α，ω-二羥基聚甲基苯基硅氧烷50重量份，松香酸處理的輕質碳酸鈣100重量份，石英粉20重量份，加入捏合機內(nèi)，攪拌均勻；B組分將聚硅酸乙酯50重量份，二丁基二辛酸錫0.8重量份，γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷10重量份、N-(β氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷5重量份，在溫度25℃粘度為1Pa·S的聚二甲基硅氧烷25重量份，加入行星攪拌機內(nèi)于真空度0.07MPa，轉速200rpm攪拌均勻。
在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝13∶1混合后使用。
制得硅酮密封膠的性能測試，結果詳見表1所示。
表1 中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠性能測試結果

權利要求
1.一種中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于該硅酮密封膠含有A和B二組分，按重量計為A組分α，ω-二羥基聚硅氧烷 100份石油樹脂 5～20份活性碳酸鈣80～120份石英粉20～50份玻璃中空微球 10～30份B組分硅酸酯40～60份催化劑0.5～1份硅烷偶聯(lián)劑5～20份硅油 5～30份。
2.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于α，ω-二羥基聚硅氧烷的結構式為 n＝50～2000，R為CH3-、CH3CH2-或C6H5-，R可以相同，也可以不同。
3.按照權利要求1或2所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于α，ω-二羥基聚硅氧烷結構中的R為甲基。
4.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于石油樹脂為C5～C8的石油樹脂，軟化點為40～110℃，酸值小于0.1，灰分小于0.9％。
5.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于玻璃中空微球為硼硅酸玻璃中空微球，其平均粒徑為30～50um，體積密度0.1～1g/ml，經(jīng)乙烯基三甲氧基硅烷或六甲基二硅氮烷對微球表面Si-OH基進行疏水處理。
6.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于硅酸酯為正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、聚硅酸乙酯或聚硅酸丙酯中的任一種。
7.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于催化劑為二丁基二月桂酸錫、二丁基二乙酸錫、二丁基二辛酸錫或辛酸亞錫中的任一種。
8.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于硅烷偶聯(lián)劑為γ-(2，3環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷和N-(β氨乙基)-γ-氨丙基三甲(乙)氧基硅烷中的至少一種。
9.按照權利要求1所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠，其特征在于硅油為聚二甲基硅氧烷，在溫度25℃時粘度為0.05Pa·s～0.1Pa·s。
10.按照權利要求1～9之一所述中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠的制造方法，其特征在于該密封膠含有A和B二組分A組分將α，ω-二羥基聚硅氧烷100質量份，石油樹脂5～20重量份，活性碳酸鈣80～120重量份，石英粉20～50重量份和玻璃中空微球10～30重量份，在捏合機或高速行星攪拌機內(nèi)攪拌均勻；B組分將硅酸酯40～60重量份，催化劑0.5～1重量份，硅烷偶聯(lián)劑5～20重量份和硅油5～30重量份，在行星攪拌機內(nèi)，于真空度為0.06～0.099MPa，轉速20～600rpm攪拌均勻；在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝11～13∶1混合后使用。
全文摘要
中空玻璃用低水氣透過率硅酮密封膠及其制造方法，其特點是該硅酮密封膠含有A和B二組分A組分是采用α，ω－二羥基聚硅氧烷100重量份，石油樹脂5～20重量份，活性碳酸鈣80～120重量份，石英粉20～50重量份，玻璃中空微球10～30重量份，在捏合機或高速行星攪拌機內(nèi)攪拌均勻；B組分是采用硅酸酯40～60重量份，催化劑0.5～1重量份，硅烷偶聯(lián)劑5～20重量份，硅油20～40重量份，在行星攪拌機內(nèi)，于真空度為0.06～0.099MPa，轉速20～600rpm攪拌均勻。在室溫下，將A和B二組分按重量比A∶B＝11～13∶1混合后使用。
文檔編號C09J157/00GK1810907SQ200610020370
公開日2006年8月2日 申請日期2006年2月28日 優(yōu)先權日2006年2月28日
發(fā)明者袁素蘭, 王有治, 盧麟, 鄒百軍 申請人:成都硅寶科技實業(yè)有限責任公司