車燈裝配使用的有機(jī)硅密封膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及高分子密封材料領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明的實(shí)施方式涉及 一種車燈裝配使用的有機(jī)硅密封膠及其單組份有機(jī)硅密封膠、雙組份縮合型有機(jī)硅密封膠 和雙組份加成型有機(jī)硅密封膠的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 車燈裝配常用有機(jī)硅密封膠做粘接密封材料，具有工藝性好、快速固化、粘接力 強(qiáng)、密封性好、耐高溫、耐老化等等優(yōu)點(diǎn)。車燈常用的有機(jī)硅密封膠包括單組份脫醇型室溫 硫化硅橡膠和雙組份縮合型室溫硫化硅橡膠，在施膠后室溫固化，放置一段時(shí)間后形成彈 性體，對(duì)車燈的材質(zhì)如玻璃、鋁合金、PC、表面處理后的PP等材質(zhì)形成優(yōu)良的粘接?？s合型 產(chǎn)品在固化時(shí)，釋放副產(chǎn)物甲醇、乙醇等揮發(fā)性物質(zhì)。加成型硅橡膠固化是采用含氫硅油和 乙烯基硅油加成反應(yīng)，交聯(lián)時(shí)沒有副產(chǎn)物產(chǎn)生，能加熱快速固化，利于產(chǎn)品的快速生產(chǎn)，也 可能是今后車燈裝配用密封膠的新方向。
[0003] 在單組份脫醇型密封膠和雙組份縮合型密封膠以及加成型硅橡膠產(chǎn)品方面，已有 大量的研宄文獻(xiàn)、專利以及產(chǎn)品，但用于車燈裝配的有機(jī)硅密封膠在如何降低車燈點(diǎn)燈實(shí) 驗(yàn)中的起霧現(xiàn)象未見深入的研宄。密封膠在固化后，釋放一定量的副產(chǎn)物，如甲醇、乙醇、異 丙醇等小分子化合物，其中甲醇的沸點(diǎn)是64. 5°C，乙醇沸點(diǎn)是79°C，異丙醇沸點(diǎn)是80. 3°C， 在常溫容易透過車燈的透氣孔、擴(kuò)散揮發(fā)到空氣中。同時(shí)硅橡膠具有透氣率高的特點(diǎn)，這些 小分子化合物在一段時(shí)間后也會(huì)透過密封膠擴(kuò)散到空氣中。因此密封膠固化副產(chǎn)物不會(huì)導(dǎo) 致車燈在放置一段時(shí)間后出現(xiàn)起霧現(xiàn)象。而傳統(tǒng)脫醇型有機(jī)硅密封膠做的車燈產(chǎn)品，在放 置數(shù)天甚至更長時(shí)間后，再做通電點(diǎn)燈實(shí)驗(yàn)，仍然發(fā)現(xiàn)在燈罩表面出現(xiàn)一層霧狀的凝結(jié)物， 個(gè)別產(chǎn)品甚至呈小液珠狀，長時(shí)間不消失，嚴(yán)重影響車燈的照明效果。拆卸燈罩，放置在空 氣中，發(fā)現(xiàn)這些凝結(jié)物不是和乙醇一樣很快從表面揮發(fā)，而是長時(shí)間保持霧珠狀，證明該物 質(zhì)不是未揮發(fā)的副產(chǎn)物甲醇、乙醇等小分子物質(zhì)，也不是未參與固化的交聯(lián)劑如甲基三甲 氧基硅烷、正硅酸乙酯等低分子物質(zhì)（交聯(lián)劑在空氣中會(huì)水解交聯(lián)形成粉末狀物質(zhì)）。經(jīng)取 樣氣相色譜分析，初步確定這些霧狀物質(zhì)是一些沒有活性的有機(jī)硅環(huán)體成分。
[0004] 有機(jī)娃密封膠的主要成分含有高分子有機(jī)娃聚合物，該高分子有機(jī)娃聚合物是由 如八甲基環(huán)四硅氧烷等有機(jī)硅混合環(huán)體和封頭劑在微量氫氧化鉀、硅醇鉀、四甲基氫氧化 銨等堿性催化劑，或硫酸、磺酸樹脂、酸化白土等強(qiáng)酸性催化劑催化聚合，然后中和、過濾或 者高溫分解催化劑等方式，終止聚合反應(yīng)。由于該聚合反應(yīng)是平衡反應(yīng)，最終平衡后的硅 油和有機(jī)硅環(huán)體的比例大約是85 : 15左右。通過高溫真空除去大部分平衡的有機(jī)硅環(huán) 體，可以將最終硅油中的有機(jī)硅環(huán)體降低到〇. 3 - 1. 5%水平。經(jīng)對(duì)固化后的硅橡膠萃取 低分子環(huán)體、氣相色譜分析判定，由這些常規(guī)硅油制備的硅橡膠中有機(jī)硅環(huán)體如D3(六甲 基環(huán)三硅氧烷：沸點(diǎn)134°C )、D4(八甲基環(huán)四硅氧烷：沸點(diǎn)175°C )、D5(十甲基環(huán)五硅氧 烷：沸點(diǎn)210°C )、D6 (十二甲基環(huán)六硅氧烷：沸點(diǎn)245°C )、D7 (十四甲基環(huán)七硅氧烷：沸點(diǎn) 154°C /2. 7mmHg)、D8(十六甲基環(huán)八硅氧烷：175°C /2. 7mmHg)、D9(十八甲基環(huán)九硅氧烷）、 DlO (二十甲基環(huán)十硅氧烷），合計(jì)為2D3-D10含量約0. 3-1. 5 %的水平。除此之外，也含有 更高聚合度的環(huán)體如D11-D20等。因此各種有機(jī)硅密封膠中含有少量高沸點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)硅 環(huán)體。這些有揮發(fā)性環(huán)硅氧烷在高溫下或高溫高真空環(huán)境中，會(huì)揮發(fā)擴(kuò)散，然后冷凝在溫度 較低的燈罩表面，形成霧珠。如果能將這些環(huán)體揮發(fā)擴(kuò)散到燈罩表面的濃度降到很低的水 平，則可以解決揮發(fā)性有機(jī)硅環(huán)體導(dǎo)致車燈起霧現(xiàn)象。
[0005] 必須確定有機(jī)硅材料含有多少百分比含量揮發(fā)性環(huán)硅氧烷是比較安全的。由于 不是標(biāo)準(zhǔn)原料，普通硅油的揮發(fā)性硅氧烷含量在0. 3~1. 5%之間。近年來的技術(shù)發(fā)展已 經(jīng)可以將揮發(fā)性硅氧烷降低到很低含量，這種材料通常被認(rèn)為是控制揮發(fā)性（CV =Control Volatility)有機(jī)硅產(chǎn)品?，F(xiàn)在的技術(shù)可以將硅油中的有機(jī)硅環(huán)體2D3_D10含量控制在低 于0. 05 %的水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種的車燈裝配使用的有機(jī)硅密封膠及其單 組份有機(jī)硅密封膠、雙組份縮合型有機(jī)硅密封膠和雙組份加成型有機(jī)硅密封膠的制備方法 實(shí)施方式，以期望可以解決車燈裝配中有機(jī)硅環(huán)體揮發(fā)導(dǎo)致起霧的問題。
[0007] 為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的一種實(shí)施方式采用以下技術(shù)方案：
[0008] 一種車燈裝配使用的有機(jī)硅密封膠，它的成分按重量份計(jì)包括：
[0009] 成分 A :
[0010] 70~100份的具有能夠參與縮合反應(yīng)或加成反應(yīng)的活性官能團(tuán)的聚硅氧烷，所述 聚硅氧烷所含有的無活性有機(jī)娃低分子環(huán)體2D3~DlO的質(zhì)量含量低于0. 05%;成分A分 子鏈的末端具有多烷氧基、硅羥基、乙烯基硅烷等可反應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)；
[0011] 成分 B:
[0012] 0~30份的甲基硅油，所述甲基硅油所含有的無活性有機(jī)硅低分子環(huán)體Σ?3~ DlO的質(zhì)量含量低于0.05% ;
[0013] 成分 C:
[0014] 1~100份的補(bǔ)強(qiáng)填料；所述補(bǔ)強(qiáng)填料為白炭黑、硅微粉、硅藻土、滑石粉、高嶺土、 碳酸鈣中的至少一種；這些填料為固化的硅橡膠提供機(jī)械強(qiáng)度；
[0015] 成分 D:
[0016] 0~10份的無機(jī)顏料；作為調(diào)整密封膠顏色使用；
[0017] 成分 Ε:
[0018] 0. 01~5份的特定催化劑；所述特定催化劑為有機(jī)錫化合物、鈦酸酯或鈦酸酯絡(luò) 合物、鉑金催化劑中的任意一種；
[0019] 成分 F:
[0020] 1~10份的縮合反應(yīng)固化的交聯(lián)劑或者加成反應(yīng)固化的交聯(lián)劑；所述縮合反應(yīng)固 化的交聯(lián)劑選自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯、聚硅酸乙酯、正硅 酸丙酯以及其它能夠水解縮合的多烷氧基硅烷；所述加成反應(yīng)固化的交聯(lián)劑選自側(cè)含氫硅 油、端含氫硅油、含氫娃樹脂；其中含氫硅油所含有的無活性有機(jī)娃低分子環(huán)體2D3~DlO 的質(zhì)量含量低于〇. 03% ;
[0021] 成分 G:
[0022] 0~5份的硅烷偶聯(lián)劑或者具有提尚粘接性能作用的烷氧基硅烷反應(yīng)物。
[0023] 成分A為端烷氧基聚二甲基硅氧烷、端羥基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚二甲基 硅氧烷或甲基苯基硅氧烷中的至少一種；成分A在25°C下具有300~lOOOOOOmPa. s的粘 度。
[0024] 所述成分B在25°C下具有50~1000 OmPa. s的粘度。
[0025] 白炭黑為比表面積大于IOOmVg的疏水的氣相法白炭黑；所述碳酸鈣是表面為有 機(jī)酸包覆的納米級(jí)輕質(zhì)碳酸鈣。
[0026] 無機(jī)顏料為炭黑、鈦白粉、氧化鋅、鐵黑、鐵紅中的任意一種。
[0027] 有機(jī)錫化合物為二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、辛酸亞錫或者這些有機(jī)錫 化合物與正硅酸乙酯的反應(yīng)物；所述鈦酸酯或鈦酸酯絡(luò)合物為鈦酸異丙酯、鈦酸丁酯、鈦酸 特丁酯、乙酰丙酮絡(luò)合鈦酸異丙酯、乙酰乙酸乙酯絡(luò)合鈦酸異丙酯、乙酰乙酸乙酯絡(luò)合鈦酸 丙二醇酯中的任意一種；所述鉑金催化劑為氯鉑酸和二乙烯基四甲基二硅氧烷的反應(yīng)物、 氯鉑酸和炔醇的反應(yīng)物、濃度在〇. 1%~10%的氯鉑酸異丙醇溶液中的任意一種。
[0028] 硅烷偶聯(lián)劑為胺丙基三乙氧基硅烷、胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷、縮水甘油醚丙 基三甲氧基硅烷中的任意一種。
[0029] 本發(fā)明還提供了單組份有機(jī)硅密封膠的制備方法，它是采用以下步驟：
[0030] 步驟一、將成分A、B、C、D在捏合機(jī)或者高速分散機(jī)中混合均勻，其中成分C、D在 混合前預(yù)干燥或者在混合時(shí)高溫干燥；
[0031] 步驟二、將經(jīng)步驟一混合均勻所得的混合物與成分E、F、G加入真空行星攪拌機(jī)或 真空高速分散機(jī)中攪拌分散均勻，然后密封包裝成單組份有機(jī)硅密封膠。