本發(fā)明涉及/密封膠組合物領(lǐng)域，特別涉及一種常溫固化密封膠組合物及其制備方法。
背景技術(shù)：
：密封膠是指引隨密封面形狀而變形，不易流淌，有一定粘結(jié)性的密封材料。是用來(lái)填充構(gòu)形間隙、以起到密封作用的膠粘劑。具有防泄漏、防水、防振動(dòng)及隔音、隔熱等作用，能廣泛用于建筑、交通運(yùn)輸、電子儀器儀表及零部件的密封。建筑用的密封膠是建筑業(yè)中不可缺少的重要輔助材料，在建筑安裝施工及裝飾裝璜工程中，用于各種部件的結(jié)合部分及接縫的填充而藉以體現(xiàn)水密、氣密等功能。為了適應(yīng)外界環(huán)境因素的作用，如溫度變化引起的熱脹冷縮和撓曲，混凝土建筑和金屬框架結(jié)構(gòu)在建筑時(shí)都設(shè)計(jì)有伸縮縫。伸縮接縫是混凝土建筑的薄弱環(huán)節(jié)，一是伸縮接縫由于受風(fēng)力、地震、溫度和濕度變化等的作用產(chǎn)生形變；二是接縫中容易滲水，侵蝕建筑材料，因此必須對(duì)伸縮接縫進(jìn)行密封。在新能源組件或設(shè)備領(lǐng)域，對(duì)于半密封產(chǎn)品所用的密封材料主要為熱熔膠，耐高低溫和粘接性能相對(duì)較差，隨著我國(guó)新能源領(lǐng)域的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)保的重視，諸多國(guó)家在倡導(dǎo)節(jié)能減排，熱熔膠使用過(guò)程中有較大能耗；而室溫硫化硅橡膠與熱熔膠比有環(huán)境、耐高低溫和減振等優(yōu)良性能，有廣泛的應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)有技術(shù)的缺陷：目前建筑用普遍使用的接縫密封材料主要有瀝青、預(yù)制氯丁橡膠、聚硫密封膠和聚氨酯材料等，這些材料由于耐久性、彈性、耐水性和整體粘結(jié)性較差，并不能起到良好的對(duì)建筑接縫的密封效果，從而影響建筑物的使用壽命；室溫硫化硅橡膠有深層固化過(guò)慢的缺陷，需足夠的成品儲(chǔ)放場(chǎng)所，同時(shí)在半封閉結(jié)構(gòu)粘接中，粘接力有待提高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供常溫固化密封膠組合物及其制備方法，以解決快速實(shí)現(xiàn)深層固化，彈性恢復(fù)力好和拉伸伸長(zhǎng)率高并且對(duì)基材附著力好和無(wú)腐蝕的問(wèn)題。本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種常溫固化密封膠組合物，關(guān)鍵在于由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成：環(huán)氧樹(shù)脂35-55份、有機(jī)胺固化劑30～50份、有機(jī)硅聚合物40～60份、抗氧化劑2～6份、增塑劑2～6份、無(wú)機(jī)填料3～8份、有機(jī)溶劑12-28份；所述有機(jī)硅聚合物由以下質(zhì)量份數(shù)的原料組成：α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50份、有機(jī)硅交聯(lián)劑8～15份、硅烷偶聯(lián)劑8～11份、催化劑0.01～0.2份。優(yōu)選的，所述原料的質(zhì)量份數(shù)為：環(huán)氧樹(shù)脂45份、有機(jī)胺固化劑40份、有機(jī)硅聚合物48份、抗氧化劑3份、增塑劑3份、無(wú)機(jī)填料5份、有機(jī)溶劑15份；其中有機(jī)硅聚合物由α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50份、有機(jī)硅交聯(lián)劑10份、硅烷偶聯(lián)劑9份和催化劑0.08份組成。優(yōu)選的，所述有機(jī)硅聚合物采用以下方法獲得：常溫下，將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和無(wú)機(jī)填料，投入攪拌釜中，升溫至90-130℃，攪拌均勻，抽真空除去體系水分，冷卻至室溫得到基礎(chǔ)膠料；然后將所述基礎(chǔ)膠料、有機(jī)硅交聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑投入在高速分散攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間10～30min，攪拌速率為2000～3500r/min；接著加入催化劑，攪拌時(shí)間30～50min，攪拌速率為1500～2500r/min，抽真空脫氣泡，最后得到有機(jī)硅聚合物。優(yōu)選的，所述環(huán)氧樹(shù)脂為縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂或縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述有機(jī)胺固化劑為異氟爾酮二胺、1,3-二(4-哌啶基)丙烷、2-乙基-4-甲基咪唑中的一種或兩種以上混合物。優(yōu)選的，所述有機(jī)硅交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、四丙氧基硅烷、甲氧基三乙氧基硅烷中的一種或兩種及以上混合物；所述硅烷偶聯(lián)劑為n-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、n-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中一種或兩種以上混合物。優(yōu)選的，所述催化劑為二烷基錫二馬來(lái)酸酯、二硫醇烷基錫或二醋酸二丁基錫中的一種或兩種以上混合物。優(yōu)選的，所述抗氧化劑為四[亞甲基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷、二月桂基-3，3’-硫代二丙酸酯、2，2-硫代二亞乙基雙[3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]中的一種或是兩種；所述增塑劑為低粘度硅油，二元醇或二有機(jī)基環(huán)硅醚中的一種。優(yōu)選的，所述無(wú)機(jī)填料為碳酸鈣、滑石或氧化鋁中的一種；有機(jī)溶劑為丙酮、聚乙二醇、石油醚或乙酸乙酯中的一種或兩種以上混合物。一種常溫固化密封膠組合物的制備方法，關(guān)鍵在于按以下步驟進(jìn)行：步驟一、將環(huán)氧樹(shù)脂和1/3～1/2的有機(jī)溶劑投入反應(yīng)釜中，并控制攪拌速度為100～700rpm，然后將有機(jī)胺固化劑溶解于剩余的有機(jī)溶劑中，再滴加至反應(yīng)釜中，將攪拌釜加熱至60-70℃，邊滴加邊攪拌，滴加完后保溫反應(yīng)15-30min，得到混合物a；步驟二、將有機(jī)硅聚合物和無(wú)機(jī)填料混合分散均勻，常溫下邊攪拌邊加入增塑劑，直到形成均一的混合物b；步驟三、將步驟一中得到的混合物a和步驟二中得到的混合物b，常溫下充分混合后，邊攪拌邊加入抗氧化劑，進(jìn)一步攪拌均勻成品。有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的常溫固化密封膠組合物及其制備方法，密封膠組合物可以在室溫下，并且包括25℃以下甚至0℃以下的低溫下，快速深層固化，用于設(shè)備半密封結(jié)構(gòu)，固化10min～30min后可進(jìn)行快速高壓氣密測(cè)試，固化24h后可進(jìn)行常規(guī)老化實(shí)驗(yàn)；用于建筑接縫密封，可在10℃下快速充分硬化，密封膠層腳踩不會(huì)發(fā)生凹陷；兼具環(huán)氧密封膠與硅酮密封膠二者的優(yōu)點(diǎn)，具有更高的力學(xué)強(qiáng)度和粘結(jié)強(qiáng)度，同時(shí)也提高膠體的耐高低溫性和耐候性，儲(chǔ)存穩(wěn)定性，延長(zhǎng)密封膠的貯存期，制備過(guò)程中低霧化，環(huán)境友好環(huán)保。具體實(shí)施方式為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附表和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。一、一種常溫固化密封膠組合物實(shí)施例1：常溫固化密封膠組合物中各原料的配制比例將常溫固化密封膠組合物中各原料分別按表1所述質(zhì)量份數(shù)進(jìn)行混合，得到3組不同混合比例的常溫固化密封膠組合物i～iii。表1不同混合比例(質(zhì)量份數(shù))的常溫固化密封膠組合物實(shí)施例2：常溫固化密封膠組合物的制備方法步驟一、將縮水甘油醚型環(huán)氧樹(shù)脂35份和丙酮4份投入反應(yīng)釜中，并控制攪拌速度為100rpm，然后將1,3-二(4-哌啶基)丙烷30份溶解于剩余的8份丙酮中，再滴加至反應(yīng)釜中，將攪拌釜加熱至60℃，邊滴加邊攪拌，滴加完后保溫反應(yīng)15min，得到混合物a；步驟二、常溫下，將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50份和碳酸鈣3份，投入攪拌釜中，升溫至90℃，攪拌均勻，抽真空除去體系水分，冷卻至室溫得到基礎(chǔ)膠料；然后將所述基礎(chǔ)膠料、甲基三甲氧基硅烷8份和n-(β-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷8份投入在高速分散攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間10min，攪拌速率為2000r/min；接著加入二烷基錫二馬來(lái)酸酯0.01份，攪拌時(shí)間30min，攪拌速率為1500r/min，抽真空脫氣泡，得到有機(jī)硅聚合物；步驟三、將步驟一中得到的混合物a和步驟二中得到的有機(jī)硅聚合物40份，常溫下充分混合后，邊攪拌邊分別加入四[亞甲基-3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]甲烷2份和二有機(jī)基環(huán)硅醚2份，進(jìn)一步攪拌均勻成品。實(shí)施例3：常溫固化密封膠組合物的制備方法步驟一、將酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂55份、石油醚7份和乙酸乙酯7份投入反應(yīng)釜中，并控制攪拌速度為700rpm，然后將異氟爾酮二胺50份溶解于剩余的7份石油醚和7份乙酸乙酯中，再滴加至反應(yīng)釜中，將攪拌釜加熱至90℃，邊滴加邊攪拌，滴加完后保溫反應(yīng)30min，得到混合物a；步驟二、常溫下，將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50份和滑石8份，投入攪拌釜中，升溫至130℃，攪拌均勻，抽真空除去體系水分，冷卻至室溫得到基礎(chǔ)膠料；然后將所述基礎(chǔ)膠料、四丙氧基硅烷15份和n-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基硅烷11份投入在高速分散攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間30min，攪拌速率為3500r/min；接著加入二硫醇烷基錫0.2份，攪拌時(shí)間50min，攪拌速率為2500r/min，抽真空脫氣泡，得到有機(jī)硅聚合物；步驟三、將步驟一中得到的混合物a和步驟二中得到的有機(jī)硅聚合物60份，常溫下充分混合后，邊攪拌邊分別加入二月桂基-3，3’-硫代二丙酸酯6份和二元醇6份，進(jìn)一步攪拌均勻成品。實(shí)施例4：常溫固化密封膠組合物的制備方法步驟一、將縮水甘油酯型環(huán)氧樹(shù)脂45份、丙酮3份和聚乙二醇2份投入反應(yīng)釜中，并控制攪拌速度為500rpm，然后將2-乙基-4-甲基咪唑40份溶解于剩余的7份丙酮和3份聚乙二醇中，再滴加至反應(yīng)釜中，將攪拌釜加熱至80℃，邊滴加邊攪拌，滴加完后保溫反應(yīng)30min，得到混合物a；步驟二、常溫下，將α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷50份和氧化鋁5份，投入攪拌釜中，升溫至100℃，攪拌均勻，抽真空除去體系水分，冷卻至室溫得到基礎(chǔ)膠料；然后將所述基礎(chǔ)膠料、甲氧基三乙氧基硅烷10份和3-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷9份投入在高速分散攪拌機(jī)中，攪拌時(shí)間30min，攪拌速率為2500r/min；接著加入二醋酸二丁基錫0.08份，攪拌時(shí)間50min，攪拌速率為2500r/min，抽真空脫氣泡，得到有機(jī)硅聚合物；步驟三、將步驟一中得到的混合物a和步驟二中得到的有機(jī)硅聚合物48份，常溫下充分混合后，邊攪拌邊分別加入2，2-硫代二亞乙基雙[3-(3，5-二-叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]3份和低粘度硅油3份，進(jìn)一步攪拌均勻成品。實(shí)施例5對(duì)比實(shí)施例設(shè)備和操作同實(shí)施例4，不同的是將三亞乙基四胺代替2-乙基-4-甲基咪唑，其他原料及其用量不變，所得到的密封膠組合物代號(hào)為iv。實(shí)施例6對(duì)比實(shí)施例設(shè)備和操作同實(shí)施例4，不同的是將有機(jī)硅聚合物的用量改為0，其他原料及其用量不變，所得到的密封膠組合物代號(hào)為v。二、分別將上述各實(shí)施例制備得到的密封膠組合物進(jìn)行性能測(cè)試比較：(一)測(cè)試方法1、測(cè)試的一般條件試驗(yàn)場(chǎng)所的環(huán)境條件標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：溫度23±2℃，相對(duì)濕度60±5％。非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)：溫度5-35℃，相對(duì)濕度45-85％。2、取樣方法每釜產(chǎn)品按照釜的位置取上、中、下三個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)試。3、試片用鋼板汽車用冷軋壓延鋼板，每片尺寸為25mm×100mm×0.1mm。4、主要儀器裝置：wd-5型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，熱鼓風(fēng)恒溫烘箱，恒溫恒溫槽、天平、打膠器、拉力試驗(yàn)機(jī)。5、固化速度的測(cè)定a裝置：玻璃板(5mm×200mm×300mm)，計(jì)時(shí)器，聚乙烯薄膜(50mm×25mm，0.1mm)，恒溫恒溫器，刮刀。b方法：將待試驗(yàn)密封膠涂在玻璃板上，使其成為厚5mm、寬6mm、長(zhǎng)50mm的膠片和打出長(zhǎng)100mm、寬10mm、高12mm的三角形膠條。置于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，從打出膠的時(shí)刻起，每隔5min將一聚乙烯膜貼于膠片上，沿180度方向剝離聚乙烯薄膜，直至不粘為止，記錄下這段時(shí)間作為密封膠組合物的表固時(shí)間。待24h后，用刀片切另一膠條，以千分尺量出固化層厚度，該厚度為24h固化速度(mm/24h)。c結(jié)果：平行測(cè)量3次，取其算術(shù)平均值。6、剪切強(qiáng)度的測(cè)定a裝置：拉力試驗(yàn)機(jī)，恒溫恒溫槽，涂漆鋼板和玻璃試片。b方法：試片的制作：將涂漆鋼板2和玻璃試片1除去表面灰塵后，用清洗劑除去油脂。分別涂車體底膠3和玻璃底膠4，待干燥后(3～5min)，在涂漆鋼板上表面用膠帶固定好墊塊5(5mm厚)，涂上略高于墊塊的密封膠6，將玻璃片從上面壓緊，用膠帶固定，擠出的多余的密封膠用刮刀刮掉。制備好的試片置于恒溫恒濕槽中(23±2℃，60±5％rh)，放置168h。測(cè)定：從標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下取出試片后，撕掉膠帶，取下墊塊5將測(cè)試夾具固定在拉力機(jī)的上夾持器上。將粘好試樣玻璃片的一端插入測(cè)試夾具內(nèi)，涂漆鋼板一端夾在拉力機(jī)的下夾持器上。涂漆鋼板一端夾在拉力機(jī)的下夾持器上。測(cè)定50±2mm/min的拉伸速度下試樣剪切損壞時(shí)的最大負(fù)荷。用卡尺量出剪切面的長(zhǎng)和寬，準(zhǔn)確到0.01mm。c結(jié)果：平行測(cè)試5個(gè)樣品，取其算術(shù)平均值。7、硬度的測(cè)定a裝置：邵氏a硬度計(jì)，玻璃板。b方法：將密封膠涂于干凈的玻璃板上，涂成的膠片的尺寸為6mm×50mm×50mm。在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置168h。完全固化后作為試片。用邵氏a硬度計(jì)測(cè)量硬度，測(cè)定的各點(diǎn)點(diǎn)距不小于6mm，測(cè)量點(diǎn)距離樣品邊緣不小于10mm。c結(jié)果：取5點(diǎn)測(cè)定值的算術(shù)平均值。8、抗張強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率的測(cè)定a裝置：拉力試驗(yàn)機(jī)，落料模，裁刀(符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb528中1型的啞鈴形裁刀)。b方法：在玻璃板(200mm×300mm)上，將密封膠涂成2.0±0.3mm厚的膠膜，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，放置168h。用1號(hào)啞鈴形裁刀裁成取啞鈴形試片。用量具量取啞鈴形試片中心的位置，并劃出垂直的中心線aa’，再在中心兩側(cè)相距中心線各10mm處劃垂直標(biāo)線bb’和cc’，將拉力試驗(yàn)機(jī)的兩個(gè)夾持器分別夾在標(biāo)準(zhǔn)線上。開(kāi)動(dòng)拉力試驗(yàn)機(jī)，使移動(dòng)速度為500±2mm/min。記錄試樣伸長(zhǎng)一倍時(shí)的負(fù)荷，試樣破壞時(shí)的最大負(fù)荷及拉伸長(zhǎng)度(測(cè)試部位不得有氣孔)。c結(jié)果：結(jié)果取5個(gè)平行試樣的算術(shù)平均值。9、撕裂強(qiáng)度的測(cè)定a裝置：拉力試驗(yàn)機(jī)，玻璃板(200mm×300mm)，裁刀(符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)gb530規(guī)定的無(wú)割口直角形式樣)。b方法：于玻璃板上涂上2.0±0.3mm厚的膠膜，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置168h。將試片用裁刀裁成人字形的試片，準(zhǔn)確量出直角頂部位置的厚度，準(zhǔn)確到0.01mm。拉力試驗(yàn)機(jī)的夾鉗夾住兩端，以500±2mm/min的拉伸速度拉斷試片，記錄拉斷時(shí)的最大負(fù)荷。c結(jié)果：測(cè)定5個(gè)試樣，取其算術(shù)平均值。每個(gè)試樣的測(cè)定值與平均值之差不得大于15％。(二)測(cè)試結(jié)果表2各密封膠組合物的性能測(cè)試結(jié)果對(duì)比組別組合物i組合物ii組合物iii組合物iv組合物v表固時(shí)(min)1515103020固化速度(mm/24h)6.56.78.24.45.8伸長(zhǎng)率(％)505430530480510抗張強(qiáng)度(mpa)13.512.915.78.311.6剪切強(qiáng)度(mpa)7.36.87.95.66.4硬度(°a)6061615659100％定伸強(qiáng)度(mpa)2.82.43.42.93.1撕裂強(qiáng)度(n/mm)47.233.756.835.441.2從上表的數(shù)據(jù)可見(jiàn)，本發(fā)明的常溫固化密封膠組合物同相應(yīng)的未加有機(jī)硅聚合物改性的組合物和用伯胺參與環(huán)氧樹(shù)脂固化的組合物相比，性能有了大幅度的提高；組合物iii與組合物iv相比，由于選用含有仲胺的雜環(huán)有機(jī)胺作為環(huán)氧樹(shù)脂的固化劑，所以表固時(shí)間從30min縮短到10min，并且固化速度也是大大提高，而本發(fā)明的密封膠組合物與未加有機(jī)硅聚合物改性的密封膠組合物相比，無(wú)論是固化速度、抗張強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等性能等綜合性能提高。具有潛在的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值，可以應(yīng)用于汽車零部件和建筑材料的粘結(jié)密封。最后需要說(shuō)明，上述描述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不違背本發(fā)明宗旨及權(quán)利要求的前提下，可以做出多種類似的表示，這樣的變換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12