一種耐低溫有機(jī)硅密封膠及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本發(fā)明涉及一種密封膠，特別是涉及一種耐低溫有機(jī)硅密封膠及其制備方法。
【背景技術(shù)】：
[0002] 有機(jī)硅密封膠，是由硅和氧原子交替組成的線性有機(jī)硅聚合物制得的建筑密封膠 和粘合劑，能在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，顯示出優(yōu)良的耐高溫性能、耐電絕緣性、彈性、耐老 化性、耐紫外線輻射、耐臭氧、化學(xué)穩(wěn)定等特性，因而能在多種條件下使用，具有安全可靠， 耐候性好，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。有機(jī)硅密封膠分單組分和雙組分兩種，是一種能室溫固化 的彈性體，由二甲基硅氧烷中間體水解，繼而縮合成聚硅氧烷，成為有機(jī)硅高聚物。60年代 初，有機(jī)硅建筑密封膠在國外已應(yīng)用于商業(yè)建筑。1992年美國有機(jī)硅密封膠的產(chǎn)值為3. 25 億美元，占密封膠總產(chǎn)值的22. 8% ;且每年以2%~6%的速度增長。日本有機(jī)硅密封膠發(fā) 展雖晚，但發(fā)展較快，尤其是改性有機(jī)硅密封膠自1978年投產(chǎn)以來增長很快，成為日本用 量最大的密封膠，近幾年仍保持10 %~20 %的年增長率。80年代以前，由于我國有機(jī)硅密 封膠工業(yè)化生產(chǎn)發(fā)展緩慢，國內(nèi)建筑上使用的有機(jī)硅密封膠長期依賴進(jìn)口；近年來，隨著技 術(shù)水平的提高和市場需求的擴(kuò)大，有機(jī)硅建筑密封膠生產(chǎn)迅猛發(fā)展，許多企業(yè)投資建廠或 擴(kuò)大生產(chǎn)，生產(chǎn)能力一般為1000~5000t/a，目前國內(nèi)總生產(chǎn)能力已超過30kt/a，形成了江 浙、廣東兩大有機(jī)硅建筑密封膠生產(chǎn)基地。為了降低成本以及獲得各種性能以滿足不同場 合的需要，對(duì)有機(jī)硅密封膠的改性是近幾年的研究熱點(diǎn)，這些改性在獲得了一些優(yōu)異性能 的同時(shí)也損失了其他性能，例如耐低溫性能經(jīng)過改性之后被削弱了不少，相對(duì)于其優(yōu)異的 耐高溫性能而言顯得較為一般，在溫度很低的場合表現(xiàn)不佳，容易脆化開裂。
[0003] 例如，公開號(hào)為CN102559133B、公開日為2014. 03. 19、申請(qǐng)人為成都硅寶科技股 份有限公司的中國專利公開了"加成型單組分有機(jī)硅密封膠及其制造方法"，其特點(diǎn)是將乙 烯基硅油100質(zhì)量份，補(bǔ)強(qiáng)填料1~250質(zhì)量份，結(jié)構(gòu)化控制劑0. 5~2質(zhì)量份，a，《-二 甲基聚二甲基硅氧烷10~30質(zhì)量份，在真空捏合機(jī)中于溫度120~170°C，真空度0. 06~ 0. 099MPa，脫水共混120~240min獲得基料；再將基料100質(zhì)量份，含氫硅油1~4質(zhì)量 份，抑制劑〇. 5~5質(zhì)量份，加入帶有攪拌機(jī)、溫度計(jì)的反應(yīng)釜中，攪拌lOmin，加入催化劑 0? 2~3質(zhì)量份，增粘劑0? 1~L0質(zhì)量份，攪拌10~15min，在真空度0? 08~0? 099MPa 繼續(xù)攪拌10~15min，再加入增粘劑0. 1~0. 5質(zhì)量份，在真空度0. 08~0. 099MPa繼續(xù)攪 拌10~20min，再在真空度0. 08~0. 099MPa下繼續(xù)攪拌5~lOmin，獲得單組分加成型有 機(jī)硅密封膠。該有機(jī)硅密封膠對(duì)玻璃、鋁材等具有優(yōu)異的粘接性能，不過其同樣存在耐低溫 性能不夠理想的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種耐低溫有機(jī)硅密封膠，其具有較好的耐低溫 性能。
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0006] -種耐低溫有機(jī)硅密封膠，按重量份計(jì)，由以下組份制成：封端聚二甲基硅氧烷 100份，增塑劑5~10份，填料15~20份，交聯(lián)劑3~10份，催化劑1~2份，偶聯(lián)劑0. 5~ 1份，穩(wěn)定劑1~2份，防老劑L5~2份，增粘劑2~6份，增溶劑PE-g-MAH4~5份，聚 砜10~12份，碳酸f丐中空微球14~15份。
[0007] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增塑劑為苯基硅油。
[0008] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述填料為氣相白炭黑或硅微粉。
[0009] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷。
[0010] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述催化劑為二月桂酸二丁基錫。
[0011] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述偶聯(lián)劑為氨基硅烷偶聯(lián)劑。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述穩(wěn)定劑為氯化鈣。
[0013] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述防老劑為萘胺類防老劑。
[0014] 優(yōu)選地，本發(fā)明所述增粘劑為甲苯二異氰酸酯。
[0015] 本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供上述耐低溫有機(jī)硅密封膠的制備方法。
[0016] 為解決上述技術(shù)問題，技術(shù)方案是：
[0017] -種耐低溫有機(jī)硅密封膠的制備方法，其步驟如下：
[0018] (1)將干燥過的碳酸鈣中空微球放入無水乙醇中，超聲分散40分鐘后加熱至85°C 攪拌12分鐘，加入偶聯(lián)劑的水溶液后升溫至95°C，攪拌反應(yīng)1小時(shí)后取出，用無水乙醇洗滌 5次后置于真空干燥箱內(nèi)90°C下干燥9小時(shí)，得到改性碳酸鈣中空微球，其中偶聯(lián)劑的重量 為碳酸鈣中空微球的16% ;
[0019] (2)按配方量將封端聚二甲基硅氧烷、填料、增溶劑PE-g-MAH、聚砜以及步驟（1) 得到的改性碳酸鈣中空微球加入真空捏合機(jī)溫度為140°C、真空度為0.OSMPa條件下脫水 共混90分鐘，移至攪拌釜中攪拌、冷卻后得到基料；
[0020] (3)按配方量將增塑劑、交聯(lián)劑、穩(wěn)定劑、防老劑、增粘劑加入攪拌釜，攪拌速度為 500rpm下與步驟（2)得到的基料混合80分鐘，加入配方量的催化劑后繼續(xù)混合25分鐘，得 到耐低溫有機(jī)硅密封膠。
[0021] 由上可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0022] 1)碳酸鈣中空微球是一種具有中空結(jié)構(gòu)的無機(jī)粒子，具有較好的力學(xué)性能和熱絕 緣性能，不過其表面由于羥基的存在呈現(xiàn)親水性，在親油性的有機(jī)硅基體中分散均勻性不 佳，因此本發(fā)明通過偶聯(lián)劑對(duì)其改性處理，碳酸鈣中空微球表面的部分羥基與偶聯(lián)劑的有 機(jī)鏈發(fā)生反應(yīng)，將親水性改變成了疏水親油性，使得改性后的碳酸鈣中空微球能均勻分散 于有機(jī)硅基體中，其特殊的中空結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生阻隔作用，可有效阻隔外部的低溫環(huán)境對(duì)有機(jī) 硅密封膠產(chǎn)生的破壞作用，而且改性后的碳酸鈣中空微球與有機(jī)硅基體之間形成了很強(qiáng)的 界面黏結(jié)，可起到很好的增強(qiáng)作用，提高有機(jī)硅密封膠的力學(xué)性能尤其是低溫韌性，大大減 少低溫開裂，顯著提高有機(jī)硅密封膠的耐低溫性能；
[0023] 2)聚砜是分子主鏈中含有烴基-SO2-烴基鏈節(jié)的熱塑性樹脂，具有很好的機(jī)械性 能，脆化溫度低至-100°C，在增溶劑PE-g-MAH的增溶作用下，聚砜與有機(jī)硅基體形成了界 面較強(qiáng)的共混，將較為柔順的分子鏈引入了有機(jī)硅基體中，從而有效降低了有機(jī)硅密封膠 的脆化溫度，進(jìn)一步提高其耐低溫性能。
【具體實(shí)施方式】：
[0024] 下面將結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實(shí)施例以及說明 用來解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] 一種耐低溫有機(jī)硅密封膠，按重量份計(jì)，由以下組份制成：封端聚二甲基硅氧烷 100份，苯基硅油5份，氣相白炭黑17份，甲基三甲氧基硅烷8份，二月桂酸二丁基錫1. 5 份，氨基硅烷偶聯(lián)劑1份，氯化鈣1. 6份，萘胺類防老劑1. 7份，甲苯二異氰酸酯2. 5份，增 溶劑PE-g-MAH4. 8份，聚砜11. 5份，碳酸鈣中空微球14. 7份。
[0027] 其制備方法的步驟如下：
[0028] (1)將干燥過的碳酸鈣中空微球放入無水乙醇中，超聲分散40分鐘后加熱至85°C 攪拌12分鐘，加入氨基硅烷偶聯(lián)劑的水溶液后升溫至95°C，攪拌反應(yīng)1小時(shí)后取出，用無水 乙醇洗滌5次后置于真空干燥箱內(nèi)90°C下干燥9小時(shí)，得到改性碳酸鈣中空微球，其中偶聯(lián) 劑的重量為碳酸鈣中空微球的16% ;
[0029] (2)按配方量將封端聚二甲基硅氧烷、氣相白炭黑、增溶劑PE-g-MAH、聚砜以及步 驟（1)得到的改性碳酸鈣中空微球加入真空捏合機(jī)溫度為140°C、真空度為0.OSMPa條件下 脫水共混90分鐘，移至攪拌釜中攪拌、冷卻后得到基料；
[0030] (3)按配方量將苯基硅油、甲基三甲氧基硅烷、氯化鈣、萘胺類防老劑、甲苯二異氰 酸酯加入攪拌釜，攪拌速度為500rpm下與步驟（2)得到的基料混合80分鐘，加入配方量的 二月桂酸二丁基錫后繼續(xù)混合25分鐘，得到耐低溫有機(jī)硅密封膠。
[0031] 實(shí)施例2
[0032] 一種耐低溫有機(jī)硅密封膠，按重量份計(jì)，由以下組份制成：封端聚二甲基硅氧烷 100份，苯基硅油8份，硅微粉19份，甲基三甲氧基硅烷9份，二月桂酸二丁基錫1. 8份，氨 基硅烷偶聯(lián)劑0. 7份，氯化鈣1. 4份，萘胺類防老劑1. 9份，甲苯二異氰酸酯4份，增溶劑 PE-g-MAH4份，聚砜12份，碳酸鈣中空微球14. 4份。
[0033] 其制備方法的步驟如下：
[0034] (1)將干燥過的碳酸鈣中空微球放入無水乙醇中，超聲分散40分鐘后加熱至85°C 攪拌12分鐘，加入氨基硅烷偶聯(lián)劑的水溶液后升溫至95°C，攪拌反應(yīng)1小時(shí)后取出，用無水 乙醇洗滌5次后置于真空干燥箱內(nèi)90°C下干燥9小時(shí)，得到改性碳酸鈣中空微球，其中偶聯(lián) 劑的重量為碳酸鈣中空微球的16% ;
[0035] (2)按配方量將封端聚二甲基硅氧烷、硅微粉、增溶劑PE-g-MAH、聚砜以及步驟 (1)得到的改性碳酸鈣中空微球加入真空捏合機(jī)溫度為140°C、真空度為0.OSMPa條件下脫 水共混90分鐘，移至攪拌釜中攪拌、冷卻后得到基料；
[0036] (3)按配方量將苯基硅油、甲基三甲氧基硅烷、氯化鈣、萘胺類防老劑、甲苯二異氰 酸酯加入攪拌釜，攪拌速度為500rpm下與步驟（2)得到的基料混合80分鐘，加入配方量的 二月桂酸二丁基錫后繼續(xù)混合25分鐘，得到耐低溫有機(jī)硅密封膠。
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