CN105176482A - 一种高性能脱醇型有机硅胶及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种高性能脱醇型有机硅胶，其以烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷为基础胶，复配偶联剂为粘接助剂制得的高性能脱醇型密封胶。本发明还提出了上述高性能脱醇型有机硅胶的制备方法。本发明降低了表面失粘时间短，明显提高了固化速度，满足了大多数行业对提高生产效率、减少工序耗时的要求；生产过程中没有了黏度高峰，大大提高了生产安全系数，降低生产风险；粘接性好，能满足绝大部分基材的粘接要求；储存稳定性的提高，使产品允许存放时间达到12个月以上，减少了因运输和存放造成的性能下降带来的损失。

Description

一种高性能脱醇型有机硅胶及其制备工艺

技术领域

本发明涉及一种高性能脱醇型有机硅胶及其制备工艺。

背景技术

传统的单组分脱醇型室温硫化硅橡胶一般以羟基封端的聚二甲基硅氧烷为基础胶，多烷氧基硅烷为交联剂、有机钛酸酯及其螯合物为催化剂，再配合偶联剂、补强填料等制备而成。

该传统技术存在以下不足：1、表面失粘时间长，深度固化速度慢；2、在实际应用于某些行业的粘接密封时，对所接触到的基材附着粘接性不够理想；3、基础胶中端羟基活性太高，生产过程中添加有机钛酸酯类催化剂时，会产生黏度高峰，导致胶料急剧增稠，带来高能耗，高阻力等问题，影响后续生产；4、基础胶端羟基的存在，还导致生产出来的产品储存稳定性不好，表现在产品性能随着存放时间延长而下降，一般三个月过后，表面失粘时间延长，硫化后力学性能明显下降。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提出一种高性能脱醇型有机硅胶，其以烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷为基础胶，复配偶联剂为粘接助剂制得。

本发明还提出了上述高性能脱醇型有机硅胶的制备工艺

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种高性能脱醇型有机硅胶，包括以下重量份数的物质：100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、5~30份二甲基硅油、30~130份填料、3~10份交联剂、1~10份催化剂以及0.5~3份复配偶联剂，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、封端剂以及封端催化剂按80~120:1~12:0.1~5的比例制得，其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为2000~100000cps，所述复配偶联剂由氨烃基硅烷偶联剂和环氧烃基硅烷偶联剂按1~10:1~10的比例复配制得。

本发明两端采用烷氧基封端，避免了生产过程中黏度高峰的出现，大大降低了生产出现不良品的风险系数；采用了烷氧基封端技术，提高了产品的储存稳定性，使产品的保质期从三到六个月延长到12个月以上，从而减少了产品因运输、存放过程太长所造成的过期报废等损失。

作为优选地，所述填料为活性纳米碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉、硅藻土、滑石粉、气相白炭黑、沉淀白炭黑中的一种或多种。

作为优选地，所述填料为活性纳米碳酸钙、重质碳酸钙中的一种或两种。

作为优选地，所述封端剂为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

作为优选地，所述封端剂为四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷中的一种或多种。

作为优选地，所述封端催化剂为丙酮肟、丁酮肟、二乙酮肟、环戊酮肟、环己酮肟、二苯酮肟、苯甲醛肟中的一种或多种。

作为优选地，所述封端催化剂为丙酮肟、丁酮肟、二乙酮肟、环戊酮肟、环己酮肟中的一种或多种。

作为优选地，所述交联剂为四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

作为优选地，所述催化剂为钛酸丙酯、钛酸丁酯、钛酸叔丁酯、2-乙基己氧基钛酸酯、二异丙氧基双（乙酰乙酸乙酯基）钛络合物、二异丙氧基双（乙酰丙酮）钛络合物、1，3-丙二氧基钛双（乙酰乙酸乙酯）络合物、1，3-丙二氧基钛双（乙酰丙酮）络合物中的一种或多种。

作为优选地，所述氨烃基硅烷偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

作为优选地，所述环氧烃基硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

一种高性能脱醇型有机硅胶的制备工艺，包括以下步骤：在带加热和冷却循环水的搅拌机中，加入100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，5~30份二甲基硅油，30~130份填料，升温至120℃，减压脱水2小时，然后冷却至室温，在氮气氛围中加入3~10份交联剂，1~10份催化剂，0.5~3份复配偶联剂，减压搅拌半小时，制得产品。

作为优选地，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、封端剂以及封端催化剂按80~120:1~12:0.1~5的比例制得，其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为2000~100000cps，具体步骤为：在氮气保护条件下，往反应釜中按比例加入α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，封端剂和封端催化剂，在90℃下搅拌反应3小时，然后升温至130℃减压蒸馏1小时，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷。

作为优选地，所述复配偶联剂由氨烃基硅烷偶联剂和环氧烃基硅烷偶联剂按1~10:1~10的比例制得，具体步骤为：在氮气保护条件下，向反应釜中按比例加入1~10份氨烃基硅烷偶联剂和1~10份环氧烃基硅烷偶联剂，在90℃下搅拌反应3小时，然后冷却至室温，制得复配偶联剂。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：1、降低了表面失粘时间短，明显提高了固化速度，满足了大多数行业对提高生产效率、减少工序耗时的要求；2、生产过程中没有了黏度高峰，大大提高了生产安全系数，降低生产风险。3、粘接性好，能满足觉得大部分基材的粘接要求。4、储存稳定性的提高，使产品允许存放时间达到12个月以上，减少了因运输和存放造成的性能下降带来的损失。

附图说明

图1为本发明烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备工艺流程图；

图2为本发明复配偶联剂的制备工艺流程图；

图3为本发明高性能脱醇型有机硅胶的制备工艺流程图。

具体实施方式

为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将结合附图，对本发明作进一步的说明。

实施例1

本实施例的高性能脱醇型有机硅胶包括以下重量份数的物质：100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、20份二甲基硅油、130份活性纳米碳酸钙、2份交联剂甲基三甲氧基硅烷，2份催化剂二异丙氧基双（乙酰乙酸乙酯基）钛络合物、0.5份复配偶联剂;

其制备步骤为：（1）在氮气保护条件下，往反应釜中按100:5:0.5的比例加入粘度5000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、四甲氧基硅烷、二乙酮肟，在90℃下搅拌反应3小时，然后升温至130℃减压蒸馏1小时，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷；

（2）在氮气保护条件下，向反应釜中按1:1的比例加入3-氨丙基三乙氧基硅烷和3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷，在90℃下搅拌反应3小时，然后冷却至室温，制得复配偶联剂；

（3）在带加热和冷却循环水的搅拌机中，加入100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，20份二甲基硅油，130份活性纳米碳酸钙，升温至120℃，减压脱水2小时，然后冷却至室温，在氮气氛围中加入2份交联剂甲基三甲氧基硅烷，2份催化剂二异丙氧基双（乙酰乙酸乙酯基）钛络合物，0.5份复配偶联剂，减压搅拌半小时，制得产品。

实施例2

本实施例的高性能脱醇型有机硅胶包括以下重量份数的物质：100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、20份二甲基硅油、90份活性纳米碳酸钙、40份重质碳酸钙、3份交联剂乙烯基三甲氧基硅烷、1.5份催化剂1，3-丙二氧基钛双（乙酰丙酮）络合物、1份复配偶联剂；

其制备步骤为：（1）在氮气保护条件下，往反应釜中按100:2:5:1的比例加入20000cps的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、丙酮肟，在90℃下搅拌反应3小时，然后升温至130℃减压蒸馏1小时，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷；

（2）在氮气保护条件下，向反应釜中按1:1.5的比例加入N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷，在90℃下搅拌反应3小时，然后冷却至室温，制得复配偶联剂；

（3）在带加热和冷却循环水的搅拌机中，加入100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，20份二甲基硅油，90份活性纳米碳酸钙，40份重质碳酸钙，升温至120℃，减压脱水2小时，然后冷却至室温，在氮气氛围中加入3份交联剂乙烯基三甲氧基硅烷，1.5份催化剂1，3-丙二氧基钛双（乙酰丙酮）络合物，1份复配偶联剂，减压搅拌半小时，制得产品。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于包括以下重量份数的物质：100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷、5~30份二甲基硅油、30~130份填料、3~10份交联剂、1~10份催化剂以及0.5~3份复配偶联剂，所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、封端剂以及封端催化剂按80~120:1~12:0.1~5的比例制得，其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为2000~100000cps，所述复配偶联剂由氨烃基硅烷偶联剂和环氧烃基硅烷偶联剂按1~10:1~10的比例复配制得。

2.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述填料为活性纳米碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉、硅藻土、滑石粉、气相白炭黑、沉淀白炭黑中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述封端剂为四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述封端催化剂为丙酮肟、丁酮肟、二乙酮肟、环戊酮肟、环己酮肟、二苯酮肟、苯甲醛肟中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述交联剂为四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述催化剂为钛酸丙酯、钛酸丁酯、钛酸叔丁酯、2-乙基己氧基钛酸酯、二异丙氧基双（乙酰乙酸乙酯基）钛络合物、二异丙氧基双（乙酰丙酮）钛络合物、1，3-丙二氧基钛双（乙酰乙酸乙酯）络合物、1，3-丙二氧基钛双（乙酰丙酮）络合物中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述氨烃基硅烷偶联剂为3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-脲丙基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的高性能脱醇型有机硅胶，其特征在于：所述环氧烃基硅烷偶联剂为3-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2,3-环氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷中的一种或多种。

9.根据权利要求1~8任一项所述的高性能脱醇型有机硅胶的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：在带加热和冷却循环水的搅拌机中，加入100份烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，5~30份二甲基硅油，30~130份填料，升温至120℃，减压脱水2小时，然后冷却至室温，在氮气氛围中加入3~10份交联剂，1~10份催化剂，0.5~3份复配偶联剂，减压搅拌半小时，制得产品。

10.根据权利要求9所述的高性能脱醇型有机硅胶的制备工艺，其特征在于：所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷由α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、封端剂以及封端催化剂按80~120:1~12:0.1~5的比例制得，其中α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为2000~100000cps，具体步骤为：在氮气保护条件下，往反应釜中按比例加入α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷，封端剂和封端催化剂，在90℃下搅拌反应3小时，然后升温至130℃减压蒸馏1小时，制得烷氧基封端聚二甲基硅氧烷；

所述复配偶联剂由氨烃基硅烷偶联剂和环氧烃基硅烷偶联剂按1~10:1~10的比例制得，具体步骤为：在氮气保护条件下，向反应釜中按比例加入1~10份氨烃基硅烷偶联剂和1~10份环氧烃基硅烷偶联剂，在90℃下搅拌反应3小时，然后冷却至室温，制得复配偶联剂。