本發(fā)明屬于高分子材料及其制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種即時(shí)密封硅酮密封膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
單組份硅酮密封膠是一種膏狀高分子材料，一旦接觸空氣中的水分就會(huì)固化而成一種堅(jiān)韌的橡膠類固體。硅酮膠的粘接力強(qiáng)，密封性能好，同時(shí)又具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭氣和適應(yīng)冷熱變化大的特點(diǎn)。加之其較廣泛的適用性，能實(shí)現(xiàn)大多數(shù)工程機(jī)械件的密封及建材產(chǎn)品之間的粘合，因此應(yīng)用價(jià)值非常大
硅酮密封膠不會(huì)因自身的重量而流動(dòng)，所以可以用于過頂或側(cè)壁的接縫而不發(fā)生下陷，塌落或流走。它主要用于干潔的金屬、玻璃，大多數(shù)不含油脂的木材、硅酮樹脂、加硫硅橡膠、陶瓷、天然及合成纖維，以及許多油漆塑料表面的粘接及密封。質(zhì)量好的硅酮膠在攝氏零度以下使用不會(huì)發(fā)生擠壓不出、物理特性改變等現(xiàn)象。充分固化的硅酮玻璃膠在攝氏210℃的情況下使用仍能保持強(qiáng)度持續(xù)有效。
硅酮膠在使用過程中，特別是在一些機(jī)械領(lǐng)域的流水線作業(yè)過程中，要求在涂膠30分鐘左右，即能夠有初始強(qiáng)度，能夠承受一定的密封壓力。一般硅膠在涂膠后的短時(shí)間內(nèi)不能夠迅速固化并擁有初始強(qiáng)度，機(jī)械裝配的流水線使用時(shí)需要不斷的停頓間歇，等待膠的固化過程。這樣嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)的連續(xù)性，降低了機(jī)械件的生產(chǎn)裝配效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種能夠快速固化、能夠即時(shí)密封的硅酮膠及其制備方法。
一種即時(shí)密封硅酮膠，由以下重量百分含量的各個(gè)組分組成：28～32%的端羥基聚二甲基硅氧烷（粘度20000cp），20～24%的端羥基聚二甲基硅氧烷（粘度3000cp），35～40%的納米碳酸鈣，4.0～6.0%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0～2.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，3.0～5.0%的氣象二氧化硅，0.03～0.06%的六甲基二硅氮烷，0.03～0.06%的二月桂酸二丁基錫和0.03～0.06%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
優(yōu)選的，所述即時(shí)密封硅酮膠，由以下重量百分含量的各個(gè)組分組成：29.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp粘度），21%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp粘度)，38.5%的納米碳酸鈣，5.4%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，4.45%的氣象二氧化硅，0.05%的六甲基二硅氮烷，0.05%的二月桂酸二丁基錫和0.05%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
其中，端羥基聚二甲基硅氧烷是最為常見的一種聚硅氧烷結(jié)構(gòu)。其主鏈上主要以Si-O鍵為主，測鏈鏈接-CH3。這種結(jié)構(gòu)優(yōu)良的耐高低溫性能，可在-60℃～+250℃下長期使用。介電性能優(yōu)良，憎水防潮、耐老化;電氣絕緣性佳。
納米碳酸鈣是一種新型超細(xì)固體粉末材料，其粒度介于0.01-0.1μm之間。由于納米碳酸鈣粒子的超細(xì)化，其晶體結(jié)構(gòu)和表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，產(chǎn)生了普通碳酸鈣所不具有的量子尺寸效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)和宏觀量子效應(yīng)。納米碳酸鈣應(yīng)用于密封膠材料中，與膠料有很好的親和性，可以加速膠的交聯(lián)反應(yīng)，大大改善體系的觸變性，增強(qiáng)尺寸穩(wěn)定性，提高膠的機(jī)械性能，達(dá)到填充及補(bǔ)強(qiáng)雙重作用。同時(shí)，它能使膠料表面光亮細(xì)膩。
甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷都屬于酮肟基偶聯(lián)劑。用做交聯(lián)劑使用時(shí)，其參加反應(yīng)的溫和程度有所不同。配合使用，既保證交聯(lián)劑的交聯(lián)反應(yīng)及時(shí)發(fā)生，又保證交聯(lián)劑能持久有效。
二月桂酸二丁基錫具有優(yōu)良的光穩(wěn)定性和透明性，可用作聚氯乙烯的穩(wěn)定劑，主要用于軟質(zhì)和半軟質(zhì)聚氯乙烯制品，如透明薄膜、管子、人造革等，此處作為聚氨酯催化劑。
上述即時(shí)密封硅酮膠的制備方法為，以待制備的即時(shí)密封硅酮膠總重量的百分含量計(jì)，步驟如下：
（1）向反應(yīng)釜中加入28～32%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp），20～24%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp)，升溫至110℃真空攪拌3h；
（2）降溫至50℃以下，將35～40%的納米碳酸鈣投入反應(yīng)釜內(nèi)，真空攪拌40min；
（3）繼續(xù)降溫至35℃以下，反應(yīng)釜中加入4.0～6.0%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0～2.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，3.0～5.0%的氣象二氧化硅真空攪拌10min;
（4）最后，向反應(yīng)釜中0.03～0.06%的六甲基二硅氮烷，0.03～0.06%的二月桂酸二丁基錫和0.03～0.06%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，真空條件下充分?jǐn)嚢?0min后，即得即時(shí)密封硅酮膠。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：
1、本發(fā)明在硅酮膠體系中混合使用20000cp粘度和3000cp粘度的端羥基聚二甲基硅氧烷，能夠有效控制即時(shí)密封硅酮膠的粘度，保證其后期施工性能，并保證硅酮膠固化后高強(qiáng)度。
2、本發(fā)明配合使用乙烯基和甲基基團(tuán)的三丁酮肟基硅烷，能夠使硅酮膠在短時(shí)間內(nèi)具備初始強(qiáng)度，長時(shí)間儲(chǔ)存時(shí)保證施膠后的有效固化。
3、本發(fā)明填料使用納米碳酸鈣，其與膠料的優(yōu)越的親和性，不但可以加速膠的交聯(lián)反應(yīng)，大大改善體系的觸變性，而且能夠增加與界面的粘接強(qiáng)度，以達(dá)到填充及補(bǔ)強(qiáng)雙重作用。
4、本發(fā)明通過選用N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷作為偶聯(lián)劑，提高了硅酮膠的粘接力，在提高粘接力的同時(shí)，并未引入有毒性原料，也并未影響膠的存儲(chǔ)期限；
5、本發(fā)明所制備的即時(shí)密封硅酮膠是單組分、白色、室溫濕氣固化硅酮膠，固化速度快，初始強(qiáng)度高，能滿足即時(shí)密封要求。環(huán)保節(jié)約，節(jié)省工序，無溶劑，擠出性好、具有高觸變性、耐機(jī)油、耐化學(xué)介質(zhì)優(yōu)良等特性，廣泛應(yīng)用于軌道車輛、汽車等機(jī)械零件的即時(shí)密封、車輛燈具的粘接與密封等。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1
一種即時(shí)密封性硅酮膠，由以下重量百分含量的各個(gè)組分組成：29.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp粘度），21%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp粘度)，38.5%的納米碳酸鈣，5.4%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，4.45%的氣象二氧化硅，0.05%的六甲基二硅氮烷，0.05%的二月桂酸二丁基錫和0.05%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
其制備方法為，以待制備的即時(shí)密封硅酮膠總重量的百分含量計(jì)，步驟如下：
（1）向反應(yīng)釜中加入29.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp），21%%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp)，升溫至110℃真空攪拌3h；
（2）降溫至50℃以下，將38.5%的納米碳酸鈣投入反應(yīng)釜內(nèi)，真空攪拌40min；
（3）繼續(xù)降溫至35℃以下，反應(yīng)釜中加入5.4%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，4.45%的氣象二氧化硅,真空攪拌10min;
（4）最后，向反應(yīng)釜中0.05%的六甲基二硅氮烷，0.05%的二月桂酸二丁基錫和0.05%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，真空條件下充分?jǐn)嚢?0min后，即得即時(shí)密封硅酮膠。
本實(shí)施例制得的即時(shí)密封硅酮膠性能指標(biāo)見表1。
由表1可以看出,按照本發(fā)明配方生產(chǎn)的即時(shí)密封硅酮膠產(chǎn)品，在其他性能均表現(xiàn)較佳情況下，涂膠30min后，耐密封壓力可以達(dá)到0.3MPa以上。能夠滿足機(jī)械裝配流水線作業(yè)的使用要求，有利于涂膠過程的工藝簡化。
實(shí)施例2
一種即時(shí)密封性硅酮膠，由以下重量百分含量的各個(gè)組分組成：31.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp粘度），21%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp粘度)，36.5%的納米碳酸鈣，4.6%的甲基三丁酮肟基硅烷，2.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，4.25%的氣象二氧化硅，0.05%的六甲基二硅氮烷，0.04%的二月桂酸二丁基錫和0.06%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
其制備方法為，以待制備的即時(shí)密封硅酮膠總重量的百分含量計(jì)，步驟如下：
（1）向反應(yīng)釜中加入31.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp），21%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp)，升溫至110℃真空攪拌3h；
（2）降溫至50℃以下，將36.5%的納米碳酸鈣投入反應(yīng)釜內(nèi)，真空攪拌40min；，
（3）繼續(xù)降溫至35℃以下，反應(yīng)釜中加入4.6%的甲基三丁酮肟基硅烷，2.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷；4.25%的氣象二氧化硅,真空攪拌10min;
（4）最后，向反應(yīng)釜中0.05%的六甲基二硅氮烷，0.04%的二月桂酸二丁基錫和0.06%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，真空條件下充分?jǐn)嚢?0min后，即得即時(shí)密封硅酮膠。
實(shí)施例3
一種即時(shí)密封性硅酮膠，由以下重量百分含量的各個(gè)組分組成：28%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp粘度），23.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp粘度)，39.2%的納米碳酸鈣，4.5%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷，3.65%的氣象二氧化硅，0.05%的六甲基二硅氮烷，0.04%的二月桂酸二丁基錫和0.05%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。
其制備方法為，以待制備的即時(shí)密封硅酮膠總重量的百分含量計(jì)，步驟如下：
（1）向反應(yīng)釜中加入32%的端羥基聚二甲基硅氧烷（20000cp），23.5%的端羥基聚二甲基硅氧烷（3000cp)，升溫至110℃真空攪拌3h；
（2）降溫至50℃以下，將39.2%的納米碳酸鈣投入反應(yīng)釜內(nèi)，真空攪拌40min；，
（3）繼續(xù)降溫至35℃以下，反應(yīng)釜中加入4.5%的甲基三丁酮肟基硅烷，1.0%的乙烯基三丁酮肟基硅烷,3.65%的氣象二氧化硅，真空攪拌10min;
（4）最后，向反應(yīng)釜中0.05%的六甲基二硅氮烷，0.05%的二月桂酸二丁基錫和0.05%的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，真空條件下充分?jǐn)嚢?0min后，即得即時(shí)密封硅酮膠。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。