一種雙組份防火硅酮密封膠的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙組份阻燃硅酮密封膠的制備方法，該方法包含以下步驟：1）將100重量份α、ω-二羥基聚硅氧烷、10-60重量份填料/阻燃劑復(fù)合組分加入到捏合機中，并在110～140℃、真空度0.06～0.1MPa下混煉脫水30～360分鐘，冷卻得到基料；2）將0.5-2重量份交聯(lián)劑、0.1-0.5重量份催化劑、5-20重量份的甲基硅油依次加入到強力分散機中，與上述基料混合，于室溫下，真空度為0.06～0.1MPa，轉(zhuǎn)速600rpm混合30～120分鐘得到阻燃硅酮密封膠。該方法制備出的硅酮密封膠其能夠提供優(yōu)異的阻燃性能，同時不降低體系的力學(xué)性能。
【專利說明】一種雙組份防火硅酮密封膠

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及硅酮密封膠領(lǐng)域，特別涉及一種雙組份防火硅酮密封膠。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著高分子材料應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，有機硅材料應(yīng)用越來越廣泛，應(yīng)用范圍涵 蓋了幾乎所有的工業(yè)領(lǐng)域，受到高度重視。作為一類具有優(yōu)異性能的高分子材料得到廣泛 應(yīng)用，被譽為現(xiàn)代工業(yè)的味精。
[0003] 有機硅高分子是分子結(jié)構(gòu)中含有元素硅、且硅原子上連接有機基的聚合物，通常 分為四類：硅油、硅樹脂、硅橡膠、硅烷偶聯(lián)劑嘲。有機硅密封劑是硅橡膠的一種。有機硅 密封劑由有機硅聚合物加入填充劑、補強劑、偶聯(lián)劑、催化劑等組分加工而成。其主鏈由硅 氧鍵構(gòu)成，側(cè)鏈通過硅原子與不同有機基團相結(jié)合，形成一系列產(chǎn)品。它具有許多獨特的性 能，如耐高、低溫性，耐候、耐老化、耐臭氧、憎水、難燃、無毒，生理惰性，優(yōu)良的電絕緣性，突 出的表面活性等優(yōu)點。這些性能是其他有機高分子材料所不能比擬和替代的，因而在航空 航天、電子電氣、化工、機械、建筑、交通運輸、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)和人們?nèi)粘Ｉ畹确矫娴玫搅?廣泛的應(yīng)用，成為國民經(jīng)濟中重要的新興材料。
[0004] 有機硅材料也存在許多弱點，比如強度低、易燃不具備阻燃功能等，限制了它的應(yīng) 用。隨著我國現(xiàn)代工業(yè)，特別是航空航天事業(yè)的高速發(fā)展，對材料性能要求越來越苛刻。目 前我國安全生產(chǎn)形勢越來越嚴(yán)重，對材料的安全要求不斷提高。對有機硅密封劑進(jìn)行改性， 不斷提高其綜合性能，特別是通過添加優(yōu)良的阻燃劑來提高其阻燃性能，具有重要意義，也 具有廣闊的市場前景。
[0005] 阻燃劑分為無機系、有機系（含溴系、有機磷系、氯系）和其他，目前使用量最多 的有機阻燃劑是溴化合物，但由于溴化合物燃燒時，易產(chǎn)生二惡英等致癌物質(zhì)，出于環(huán)?？?慮，歐美日等發(fā)達(dá)國家正開始逐步減少溴化合物阻燃劑的使用量，最有希望的取代品是無 機阻燃劑。如何將阻燃劑均勻添加到有機材料中，是決定阻燃劑使用量的重要因素，由于大 部分無機阻燃劑如氫氧化鋁、氫氧化鎂等表面極性較大，機械加工性能不好，必須選擇合適 粒徑、合適比表面的氫氧化鎂來進(jìn)行表面改性。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)中，以α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷為基膠，氣相法白炭黑為填料，經(jīng) 表面改性的無機阻燃劑，配制單組分脫醇型阻燃室溫硫化（RTV)硅密封劑。但是提高阻燃 性能的同時，體系的力學(xué)性能大大降低，嚴(yán)重影響有機硅密封膠的應(yīng)用范圍。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種雙組份阻燃硅酮密封膠及其制備方法，該方法制備出的 硅酮密封膠其能夠提供優(yōu)異的防火性能，同時不降低體系的力學(xué)性能。
[0009] 本發(fā)明的雙組份防火硅酮密封膠由Α組分和Β組分組成，所述的Α組分由下述重 量份的組分組成： α、ω -二羥基聚硅氧烷 100重量份 聚二甲基硅氧烷 15-80重量份 填料 50-150重量份 硅烷偶聯(lián)劑 0. 2-2重量份 水玻璃固化劑 0. 1-10重量份 所述的Β組分由下述重量份的組分組成： 水玻璃 5-50重量份 交聯(lián)劑 0. 5-10重量份 硅烷偶聯(lián)劑 0. 2-2重量份 擴鏈劑 0. 05-1重量份 催化劑 0. 1-5重量份 Α鉬分中： 所述的α、ω -二羥基聚硅氧烷，其粘度為5000cp?50000cp，且不同粘度之間需合理 匹配使用，其比例為5000cp?20000cp : 20000cp?50000cp = 1 : (0· 1?20)，以增加 其聚合度來提密封膠的強度及硬度。
[0010] 所述的填料選自氣相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、表面改性二氧化硅、表面改性納 米碳酸鈣中的一種或數(shù)種。
[0011] 優(yōu)選地，所述的偶聯(lián)劑為活性官能團（巰基、環(huán)氧基、酰氧基、氨基等）取代的烷氧 基硅烷，具體可為氨丙基三甲氧基硅烷，巰丙基三乙/甲氧基硅烷，γ-(2.3環(huán)氧丙氧）丙 基三甲氧基硅烷， Υ-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷等中的至少一種。
[0012] 優(yōu)選地，本發(fā)明的水玻璃固化劑，用于加速水玻璃的固化，包括有機酯，娃鐵粉、 β-硅酸二鈣、氟硅酸鈉等。
[0013] 進(jìn)一步地，有機酯，可以列舉的例子，包括甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸乙 酯、十二苯磺酸甲酯、十二苯磺酸乙酯、十二苯磺酸異丁酯。
[0014] 優(yōu)選地，作為硅酸鹽粘合物的固化劑，可以是上述固化劑單獨作為水玻璃的固化 齊IJ，也可以是上述固化劑的混合物作為水玻璃的固化劑。
[0015] 優(yōu)選地，硅酸鹽粘合物的固化劑劑使用量為硅酸鹽粘合物質(zhì)量的0. 5%_40%。更優(yōu) 選地為5%-30%。更優(yōu)選地，10%-20%。
[0016] 上述的硅鐵粉、β -硅酸二鈣、氟硅酸鈉也可以作為雙組份防火硅酮密封膠的防火 劑或阻燃劑。
[0017] Β鉬分中： 水玻璃在本發(fā)明中的作用為加強雙組份硅酮密封膠的粘結(jié)作用，也可以起到防火阻燃 的作用。
[0018] 水玻璃是指硅酸鈉或硅酸鉀水溶液，但是硅酸鎂鋁水溶液、硅酸鋰水溶液、硅酸鎂 鋰水溶液，硅酸鎂水溶液，在本發(fā)明也可以起到與水玻璃相同的作用。當(dāng)然，上述硅酸鈉水 溶液、硅酸鉀水溶液、硅酸鎂鋁水溶液、硅酸鋰水溶液、硅酸鎂鋰水溶液，硅酸鎂水溶液的混 合物也可以起到本發(fā)明中的作用。
[0019] 交聯(lián)劑： 一般來說，所述的交聯(lián)劑是通式R' -Si (R" ) 3的化合物， 其中R'為烷基，例如C1-C10烷基，如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、2-乙基己基、辛基、 癸基，烯基，例如C2-C6鏈烯基，如乙烯基、烯丙基、己烯基，或者環(huán)烷基，例如C3-C8環(huán)烷基， 如環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基，芳基，例如C6-C8芳族烴基，如苯基、甲苯基和二甲苯基；R"為 烷氧基，例如C1-C6烷氧基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基，氨氧基，C1-C4酰氧 基，C2-C5烯氧基基團或C1-C5烷基酮肟基。
[0020] 本發(fā)明所用的"烷基"是指直鏈或支鏈的完全飽和的烴基，可以是C1-C10烷基，優(yōu) 選C1-C8烷基，更優(yōu)選C1-C7烷基，特別優(yōu)選C1-C6烷基，最優(yōu)選C1-C6烷基。實例包括但 不限于甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基等。
[0021] 本發(fā)明所用的"烯基"是指在支鏈或直鏈烴鏈中包含一個或多個雙鍵的烴基，可以 是C2-C6烯基，優(yōu)選C2-C5烯基，更優(yōu)選C2-C4烯基，特別優(yōu)選C2-C3烯基，最優(yōu)選乙烯基。 實例包括但不限于乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、2-丙烯基、己烯基等。
[0022] 本發(fā)明所用的"環(huán)烷基"是指完全飽和的烴環(huán)，可以是C3-C8的環(huán)烷基，優(yōu)選C4-C7 的環(huán)烷基。環(huán)烷基基團的實例包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基等。
[0023] 本發(fā)明所用的"烷氧基"是指支鏈或直鏈的烷氧基?？梢允荂1-C6烷氧基，優(yōu)選 C1-C4燒氧基，實例包括但不限于甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、異丁氧基、戊氧基等。
[0024] 所述交聯(lián)劑，交聯(lián)劑優(yōu)選是多烷氧基硅烷類，如甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧 基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅 烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯或正硅酸丙酯中的任意一種或 多種。
[0025] 所述的擴鏈劑選自甲基乙烯二（N-甲基乙酰胺基）硅烷或二甲基二（N-甲基乙酰 胺基）娃燒中的至少一種。
[0026] 優(yōu)選地，所述催化劑為有機錫化合物。進(jìn)一步優(yōu)選，所述有機錫化合物是選自二月 桂酸二丁基錫、二月桂酸二戊基錫、二月桂酸二己基錫、二月桂酸二辛基錫、二醋酸二丁基 錫、二醋酸二戊基錫、二醋酸二己基錫、二醋酸二辛基錫、二甲氧基二丁基錫、二甲氧基二戊 基錫、-甲氧基-己基錫、-甲氧基-半基錫、-乙氧基-丁基錫、-乙氧基-戊基錫、-.乙 氧基二己基錫、二乙氧基二辛基錫、二丙氧基二丁基錫、二丙氧基二戊基錫、二丙氧基二己 基錫、-丙氧基-半基錫、-丁氧基-丁基錫、-丁氧基-戊基錫、-丁氧基-己基錫、-丁 氧基二辛基錫、二乙酰丙酮二丁基錫、辛酸亞錫中的任意一種、兩種或者多種。
[0027] 有機錫化合物更優(yōu)選是二月桂酸二丁基錫、二醋酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫 中的任意一種。
[0028] 此外，本發(fā)明的防火雙組份硅酮密封膠，還包括無機阻燃劑。所述的無機阻燃劑在 A組分中。
[0029] 作為用于本發(fā)明的無機阻燃化合物，該無機阻燃化合物在高溫下具有很好的吸熱 能力，同時不可燃，起到防火的作用，具體地，為氫氧化物型無機阻燃劑、氧化物型無機阻燃 齊U、硼酸鹽型阻燃劑、錫酸鹽型阻燃劑、銻型阻燃劑，它們可單獨使用或者以二或更多種的 組合形式使用。
[0030] 進(jìn)一步地，作為氫氧化物型阻燃劑，可以列舉的例子包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、堿 式碳酸鎂、堿式碳酸銅、水滑石型復(fù)合金屬氫氧化物，水滑石型復(fù)合金屬氫氧化物干燥的產(chǎn) 物。
[0031] 進(jìn)一步地，作為氧化物型阻燃劑，可以列舉的例子，包括氧化鋁、氧化鎂、氧化銅、 氧化亞銅、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫、水滑石型復(fù)合金屬氫氧化物煅燒的產(chǎn)物、稀土氧化物。
[0032] 進(jìn)一步地，作為硼酸鹽型阻燃，可以列舉的例子包括硼酸鋅、硼酸鋇、硼酸鈣、偏硼 酸鋅、偏硼酸鋇。硼酸鋅錫酸鋅三氧化銻 進(jìn)一步地，作為錫酸型阻燃劑，可以列舉的例子包括錫酸鋅、錫酸鋇、堿式錫酸鋅、堿式 錫酸鋇。
[0033] 進(jìn)一步地，作為銻型阻燃劑，可以列舉的例子，包括：三氧化銻，五氧化銻、銻酸鈉、 銻酸鉀。
[0034] 作為阻燃無機化合物，優(yōu)選地，本發(fā)明氫氧化物型阻燃劑，或氫氧化物型阻燃劑搭 配少量的氧化物型阻燃劑。
[0035] 優(yōu)選地，本發(fā)明的無機阻燃劑選擇氫氧化鎂或氫氧化鋁或氫氧化鋁與氧化鈰的混 合物。
[0036] 優(yōu)選地，本發(fā)明的無機阻燃劑的用量為20-100重量份（以α、ω-二羥基聚硅氧烷 為100重量份為基準(zhǔn)） 本發(fā)明的防火雙組份硅酮密封膠的制備方法與普通雙組分硅酮密封膠的制備方法相 同。在此不贅述。
[0037] 本發(fā)明的有益效果： 1.本發(fā)明通過加入水玻璃，增強硅酮密封膠的粘結(jié)能力，同時保證了硅酮密封膠的防 火阻燃性能。
[0038] 2.本發(fā)明通過一定的配比，實現(xiàn)了與普通雙組份硅酮密封膠相同的施工性能、貯 存性能。
[0039]

【具體實施方式】
[0040] 實施例1-5 本發(fā)明的娃酮密封膠，實施例1-5組成如下：

【權(quán)利要求】
1. 一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于由A組分和B組分組成，所述的A組分由下 述重量份的組分組成： α、ω -二羥基聚硅氧烷 100重量份； 聚二甲基硅氧烷 15-80重量份； 填料 50-150重量份； 硅烷偶聯(lián)劑 0. 2-2重量份； 水玻璃固化劑 〇. ι-?ο重量份； 所述的Β組分由下述重量份的組分組成： 水玻璃 5-50重量份； 交聯(lián)劑 0. 5-10重量份； 硅烷偶聯(lián)劑 0. 2-2重量份； 擴鏈劑 0. 05-1重量份； 催化劑 0. 1-5重量份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的α、ω-二 羥基聚硅氧烷，其粘度為5000cp?50000cp，且不同粘度之間需合理匹配使用，其比例為 5000cp ?20000cp : 20000cp ?50000cp = 1 : (0· 1 ?20)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的填料選自 氣相二氧化硅、沉淀法二氧化硅、表面改性二氧化硅、表面改性納米碳酸鈣中的一種或數(shù) 種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的偶聯(lián)劑選 自氨丙基三甲氧基硅烷，巰丙基三乙/甲氧基硅烷，Y - (2. 3環(huán)氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷， (甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷中的至少一種。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的水玻璃固 化劑選自硅鐵粉、β-硅酸二鈣、氟硅酸鈉、甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、甲酸乙酯、十二 苯磺酸甲酯、十二苯磺酸乙酯、十二苯磺酸異丁酯中的一種或數(shù)種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的交聯(lián)劑選 自甲基二甲氧基娃燒、-甲基-甲氧基娃燒、甲基二乙氧基娃燒、聚甲基二乙氧基娃燒、乙 基三甲氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、正硅 酸乙酯或正硅酸丙酯中的任意一種或多種。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的擴鏈劑選 自甲基乙烯二（Ν-甲基乙酰胺基）硅烷或二甲基二（Ν-甲基乙酰胺基）硅烷中的至少一種。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙組份防火硅酮密封膠，其特征在于，所述的催化劑選 自二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二戊基錫、二月桂酸二己基錫、二月桂酸二辛基錫、二醋酸 二丁基錫、二醋酸二戊基錫、二醋酸二己基錫、二醋酸二辛基錫、二甲氧基二丁基錫、二甲氧 基-戊基錫、-甲氧基-己基錫、-甲氧基-半基錫、-乙氧基-丁基錫、-乙氧基-戊基 錫、二乙氧基二己基錫、二乙氧基二辛基錫、二丙氧基二丁基錫、二丙氧基二戊基錫、二丙氧 基-己基錫、-丙氧基-半基錫、-丁氧基-丁基錫、-丁氧基-戊基錫、-丁氧基-己基 錫、二丁氧基二辛基錫、二乙酰丙酮二丁基錫、辛酸亞錫中的任意一種、兩種或者多種。
【文檔編號】C09J183/06GK104099060SQ201310115381
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月3日
【發(fā)明者】嚴(yán)華寧 申請人:上海華硅化工新材料有限公司