【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及有機(jī)硅橡膠制備，具體涉及一種室溫硫化脫酸硅橡膠及其制備方法。
技術(shù)介紹
1、液體硅橡膠，使用粘度較低的聚硅氧烷作為基礎(chǔ)聚合物，無需使用復(fù)雜的混粘劑成型加工設(shè)備，在室溫或稍加熱下，通過與濕氣接觸或與交聯(lián)劑混合均勻，即可硫化成彈性體。按照交聯(lián)機(jī)理，可以分為加成型硫化硅橡膠及縮合型硫化硅橡膠兩種。加成型硫化硅橡膠是由鉑金催化劑催化含乙烯基官能團(tuán)的有機(jī)硅聚合物與含氫的聚硅氧烷的加成硫化，常溫或稍加熱即可快速硫化，故又稱低溫硫化(lsr)硅橡膠。縮合型硫化硅橡膠，可在室溫下，接觸空氣中的濕氣交聯(lián)，并脫出酸、肟、醇、丙酮等小分子，硫化成彈性體，故又稱室溫硫化(rtv)硅橡膠。
2、lsr硅橡膠配方靈活，硫化后本體強(qiáng)度高，硬度、模量、伸長率等物性參數(shù)方便調(diào)整。但得到的彈性體為高飽和的非極性橡膠，主鏈由硅原子和氧原子組成，主鏈外側(cè)排列著一層非極性的有機(jī)基團(tuán)，分子表面能低；因而對基體材料的粘接力低。為了提高粘接力，需要加入增粘劑，還需在100℃以上固化，或者通過對基材進(jìn)行底涂處理后再施膠。
3、rtv硅橡膠在接觸濕氣硫化時(shí)，可與基材表面反應(yīng)形成共價(jià)鍵，從而對各種基材粘接良好，因此受到廣泛研究。最常見的rtv硅橡膠制備工藝是通過107膠，即α,ω-二羥基聚二甲基硅氧烷，與補(bǔ)強(qiáng)填料攪拌均勻后加入交聯(lián)劑和催化劑室溫濕氣硫化得到的，典型的有脫酸型單組分室溫硫化(rtv-1)膠的制備工藝。
4、脫酸型單組分室溫硫化(rtv-1)膠的典型配方為107膠100份；補(bǔ)強(qiáng)填料14份，如白炭黑、碳酸鈣、硅微粉；交聯(lián)劑
5、在室溫下，接觸空氣中的濕氣，發(fā)生以下交聯(lián)反應(yīng)，完成硫化，形成彈性體，并對多數(shù)基材形成粘接。
6、
7、式中，n＝100～2000；
8、r為甲基、乙基、乙烯基或者丙基等。
9、又如，為提高硅橡膠老化后的穩(wěn)定性，中國專利申請(申請公布號cn?116836679a)公開了一種高位移耐老化脫酸型室溫硫化硅橡膠及其制備方法，配方中引入了反應(yīng)型增塑劑和擴(kuò)鏈劑。
10、為提高產(chǎn)品的力學(xué)性能及耐低溫性能，中國專利申請(申請公布號cn104194347a)公開了一種耐低溫脫酸型室溫硫化硅橡膠的制備方法，采用α,ω-二羥基聚二甲基二乙基硅氧烷代替常用的107膠，帶二乙基結(jié)構(gòu)硅油的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度更低，所以產(chǎn)品可耐-70℃的低溫。
11、為提高有機(jī)硅膠產(chǎn)品的疏水性和耐化學(xué)性，中國專利申請(申請公布號cn113881392a)公開了一種脫酸型有機(jī)硅膠粘劑的制備方法，往107膠的分子鏈上引入含氟基團(tuán)。
12、無論如何改進(jìn)配方來提升產(chǎn)品的性能，都避不開使用補(bǔ)強(qiáng)填料。無補(bǔ)強(qiáng)填料的rtv-1本體強(qiáng)度難以超過0.5mpa，用于建筑密封填縫的rtv-1膠本體強(qiáng)度往往也需要1mpa左右。最常用的補(bǔ)強(qiáng)填料是氣相法白炭黑、沉淀白炭黑、納米碳酸鈣、硅微粉等，其中氣相法白炭黑是透明補(bǔ)強(qiáng)的唯一選擇。但氣相法白炭黑因其特有的納米鏈狀無定型顆粒結(jié)構(gòu)，用量受到限制。當(dāng)配方中氣相法白炭黑達(dá)到一定比例時(shí)，就會出現(xiàn)急劇的增稠效果，導(dǎo)致膠液過于粘稠而混合困難，膠體過硬等問題，從而失去擠出性，無法施工而喪失實(shí)用性。
13、lsr硅橡膠能輕松突破5mpa以上的本體強(qiáng)度，是因?yàn)榧映尚凸柘鹉z的基膠制作過程中是用端乙烯基硅油和白炭黑或其他補(bǔ)強(qiáng)填料，在疏水處理劑作用下反應(yīng)，將無機(jī)填料表面的水分和羥基處理后，得到白炭黑占比高，流動性好的lsr膠。
14、lsr工藝無法直接用于rtv的合成，是因?yàn)閘sr處理基膠使用的六甲基二硅氮烷或三甲基氯硅烷，可以同時(shí)作用在填料表面的硅羥基上和rtv主聚物107膠兩端的硅羥基上，導(dǎo)致硅橡膠形成惰性的三甲基封端，失去硫化反應(yīng)活性。反應(yīng)方程式如下：
15、
16、正如中國專利申請(申請公布號cn?111269578?a)公開了一種儲存穩(wěn)定的高強(qiáng)度室溫硫化硅橡膠及其制備方法，采用加成型基膠與三甲氧基氫硅烷直接配方，輔以其他添加劑得到高強(qiáng)度、儲存穩(wěn)定的脫甲醇產(chǎn)品。產(chǎn)品接觸濕氣固化過程中產(chǎn)生甲醇，對視神經(jīng)具有麻醉作用，無法用于醫(yī)療和食品行業(yè)。同時(shí)配方中使用的三甲氧基氫硅烷是一種需要鋼瓶儲存，易揮發(fā)，閃點(diǎn)-20.7℃，且有劇毒、強(qiáng)刺激性、吸入致命的化學(xué)物質(zhì)。在配方工藝段添加使用，安全和環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)很高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)為了克服上述技術(shù)問題，提供了一種室溫硫化脫酸硅橡膠，具有安全無毒、粘接力強(qiáng)、固化條件溫和、施工操作方便的優(yōu)點(diǎn)。該室溫硫化脫酸硅橡膠對多種極性塑料、無機(jī)非金屬材料如玻璃、陶瓷、水泥等均具有良好的粘接力，不僅可用于醫(yī)療導(dǎo)管、硅膠嬰兒用品，硅膠醫(yī)療用品，硅膠保健品，硅膠雜件制品，硅膠餐具等的粘接成型，還可用于建筑密封填縫。
2、解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下：
3、一種室溫硫化脫酸硅橡膠，按照質(zhì)量份計(jì)，包括：
4、端乙烯基硅油100～150份、親水氣相白炭黑10～30份、六甲基二硅氮烷1～6份、鉑金催化劑1～10ppm、三乙酰氧基氫硅烷1～5份、酸性交聯(lián)劑1～5份、增粘偶聯(lián)劑0.2～2份、催化劑0.1～3份；
5、三乙酰氧基氫硅烷按照以下步驟合成：
6、在裝有控溫裝置、攪拌裝置和蒸餾裝置的反應(yīng)容器內(nèi)加入三甲氧基氫硅烷，再加入催化劑攪拌至少5min后，向反應(yīng)容器內(nèi)加入乙酸酐，使得乙酸酐與三甲氧基氫硅烷的摩爾比為3：1，所述的催化劑為陽離子樹脂；控制反應(yīng)體系溫度為60～65℃，反應(yīng)過程中生成的乙酸甲酯沸點(diǎn)為57.8℃，控制料溫，持續(xù)移出副產(chǎn)物乙酸甲酯，使得反應(yīng)向右進(jìn)行，反應(yīng)4～5h；過濾去除催化劑，然后減壓蒸餾除去小分子，得到三乙酰氧基氫硅烷；
7、合成反應(yīng)式如下：
8、
9、進(jìn)一步地說，端乙烯基硅油的粘度為1000～100000cp；優(yōu)選為20000～50000cp。
10、進(jìn)一步地說，親水氣相白炭黑的比表面積為100～300m2/g。
11、進(jìn)一步地說，鉑金催化劑為karstedt型鉑金催化劑或speier型鉑金催化劑；優(yōu)選karstedt型鉑金催化劑。
12、進(jìn)一步地說，酸性交聯(lián)劑為甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷的一種或幾種的混合物。
13、進(jìn)一步地說，增粘偶聯(lián)劑為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷的一種或幾種的混合物。
14、進(jìn)一步地說，催化劑為二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、螯合錫、鈦酸正丁酯、鈦酸異丙酯或環(huán)烷酸鉍中的一種；優(yōu)選環(huán)烷酸鉍。
15、本專利技術(shù)的另一個(gè)目的是提供這種室溫硫化脫酸硅橡膠的制備方法，可以兼顧加成型硅橡膠的物性和縮合型硅橡膠粘接力，該室本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，按照質(zhì)量份計(jì)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的端乙烯基硅油的粘度為1000～100000cp。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的端乙烯基硅油的粘度為20000～50000cp。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的親水氣相白炭黑的比表面積為100～300m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的鉑金催化劑為Karstedt型鉑金催化劑或Speier型鉑金催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的酸性交聯(lián)劑為甲基三乙酰氧基硅烷、乙基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的增粘偶聯(lián)劑為γ-(2，3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷的一種或幾種的混合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求
9.一種如權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的室溫硫化脫酸硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，按照質(zhì)量份計(jì)，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的端乙烯基硅油的粘度為1000～100000cp。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的端乙烯基硅油的粘度為20000～50000cp。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的親水氣相白炭黑的比表面積為100～300m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫硫化脫酸硅橡膠，其特征在于，所述的鉑金催化劑為karstedt型鉑金催化劑或speier型鉑金催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室溫...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：史亮亮，袁勝斌，陸俊南，馬駿，俞益平，陳建軍，陳暉平，
申請(專利權(quán))人：山東同創(chuàng)化工科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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