车灯装配使用的有机硅密封胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明的实施方式涉及高分子密封材料领域，更具体地，本发明的实施方式涉及 一种车灯装配使用的有机硅密封胶及其单组份有机硅密封胶、双组份缩合型有机硅密封胶 和双组份加成型有机硅密封胶的制备方法。
【背景技术】
[0002] 车灯装配常用有机硅密封胶做粘接密封材料，具有工艺性好、快速固化、粘接力 强、密封性好、耐高温、耐老化等等优点。车灯常用的有机硅密封胶包括单组份脱醇型室温 硫化硅橡胶和双组份缩合型室温硫化硅橡胶，在施胶后室温固化，放置一段时间后形成弹 性体，对车灯的材质如玻璃、铝合金、PC、表面处理后的PP等材质形成优良的粘接。缩合型 产品在固化时，释放副产物甲醇、乙醇等挥发性物质。加成型硅橡胶固化是采用含氢硅油和 乙烯基硅油加成反应，交联时没有副产物产生，能加热快速固化，利于产品的快速生产，也 可能是今后车灯装配用密封胶的新方向。
[0003] 在单组份脱醇型密封胶和双组份缩合型密封胶以及加成型硅橡胶产品方面，已有 大量的研宄文献、专利以及产品，但用于车灯装配的有机硅密封胶在如何降低车灯点灯实 验中的起雾现象未见深入的研宄。密封胶在固化后，释放一定量的副产物，如甲醇、乙醇、异 丙醇等小分子化合物，其中甲醇的沸点是64. 5°C，乙醇沸点是79°C，异丙醇沸点是80. 3°C， 在常温容易透过车灯的透气孔、扩散挥发到空气中。同时硅橡胶具有透气率高的特点，这些 小分子化合物在一段时间后也会透过密封胶扩散到空气中。因此密封胶固化副产物不会导 致车灯在放置一段时间后出现起雾现象。而传统脱醇型有机硅密封胶做的车灯产品，在放 置数天甚至更长时间后，再做通电点灯实验，仍然发现在灯罩表面出现一层雾状的凝结物， 个别产品甚至呈小液珠状，长时间不消失，严重影响车灯的照明效果。拆卸灯罩，放置在空 气中，发现这些凝结物不是和乙醇一样很快从表面挥发，而是长时间保持雾珠状，证明该物 质不是未挥发的副产物甲醇、乙醇等小分子物质，也不是未参与固化的交联剂如甲基三甲 氧基硅烷、正硅酸乙酯等低分子物质（交联剂在空气中会水解交联形成粉末状物质）。经取 样气相色谱分析，初步确定这些雾状物质是一些没有活性的有机硅环体成分。
[0004] 有机娃密封胶的主要成分含有高分子有机娃聚合物，该高分子有机娃聚合物是由 如八甲基环四硅氧烷等有机硅混合环体和封头剂在微量氢氧化钾、硅醇钾、四甲基氢氧化 铵等碱性催化剂，或硫酸、磺酸树脂、酸化白土等强酸性催化剂催化聚合，然后中和、过滤或 者高温分解催化剂等方式，终止聚合反应。由于该聚合反应是平衡反应，最终平衡后的硅 油和有机硅环体的比例大约是85 : 15左右。通过高温真空除去大部分平衡的有机硅环 体，可以将最终硅油中的有机硅环体降低到〇. 3 - 1. 5%水平。经对固化后的硅橡胶萃取 低分子环体、气相色谱分析判定，由这些常规硅油制备的硅橡胶中有机硅环体如D3(六甲 基环三硅氧烷：沸点134°C )、D4(八甲基环四硅氧烷：沸点175°C )、D5(十甲基环五硅氧 烷：沸点210°C )、D6 (十二甲基环六硅氧烷：沸点245°C )、D7 (十四甲基环七硅氧烷：沸点 154°C /2. 7mmHg)、D8(十六甲基环八硅氧烷：175°C /2. 7mmHg)、D9(十八甲基环九硅氧烷）、 DlO (二十甲基环十硅氧烷），合计为2D3-D10含量约0. 3-1. 5 %的水平。除此之外，也含有 更高聚合度的环体如D11-D20等。因此各种有机硅密封胶中含有少量高沸点挥发性有机硅 环体。这些有挥发性环硅氧烷在高温下或高温高真空环境中，会挥发扩散，然后冷凝在温度 较低的灯罩表面，形成雾珠。如果能将这些环体挥发扩散到灯罩表面的浓度降到很低的水 平，则可以解决挥发性有机硅环体导致车灯起雾现象。
[0005] 必须确定有机硅材料含有多少百分比含量挥发性环硅氧烷是比较安全的。由于 不是标准原料，普通硅油的挥发性硅氧烷含量在0. 3~1. 5%之间。近年来的技术发展已 经可以将挥发性硅氧烷降低到很低含量，这种材料通常被认为是控制挥发性（CV =Control Volatility)有机硅产品。现在的技术可以将硅油中的有机硅环体2D3_D10含量控制在低 于0. 05 %的水平。
【发明内容】
[0006] 本发明克服了现有技术的不足，提供一种的车灯装配使用的有机硅密封胶及其单 组份有机硅密封胶、双组份缩合型有机硅密封胶和双组份加成型有机硅密封胶的制备方法 实施方式，以期望可以解决车灯装配中有机硅环体挥发导致起雾的问题。
[0007] 为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：
[0008] 一种车灯装配使用的有机硅密封胶，它的成分按重量份计包括：
[0009] 成分 A :
[0010] 70~100份的具有能够参与缩合反应或加成反应的活性官能团的聚硅氧烷，所述 聚硅氧烷所含有的无活性有机娃低分子环体2D3~DlO的质量含量低于0. 05%;成分A分 子链的末端具有多烷氧基、硅羟基、乙烯基硅烷等可反应的化学结构；
[0011] 成分 B:
[0012] 0~30份的甲基硅油，所述甲基硅油所含有的无活性有机硅低分子环体Σ?3~ DlO的质量含量低于0.05% ;
[0013] 成分 C:
[0014] 1~100份的补强填料；所述补强填料为白炭黑、硅微粉、硅藻土、滑石粉、高岭土、 碳酸钙中的至少一种；这些填料为固化的硅橡胶提供机械强度；
[0015] 成分 D:
[0016] 0~10份的无机颜料；作为调整密封胶颜色使用；
[0017] 成分 Ε:
[0018] 0. 01~5份的特定催化剂；所述特定催化剂为有机锡化合物、钛酸酯或钛酸酯络 合物、铂金催化剂中的任意一种；
[0019] 成分 F:
[0020] 1~10份的缩合反应固化的交联剂或者加成反应固化的交联剂；所述缩合反应固 化的交联剂选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 酸丙酯以及其它能够水解缩合的多烷氧基硅烷；所述加成反应固化的交联剂选自侧含氢硅 油、端含氢硅油、含氢娃树脂；其中含氢硅油所含有的无活性有机娃低分子环体2D3~DlO 的质量含量低于〇. 03% ;
[0021] 成分 G:
[0022] 0~5份的硅烷偶联剂或者具有提尚粘接性能作用的烷氧基硅烷反应物。
[0023] 成分A为端烷氧基聚二甲基硅氧烷、端羟基聚二甲基硅氧烷、端乙烯基聚二甲基 硅氧烷或甲基苯基硅氧烷中的至少一种；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] 白炭黑为比表面积大于IOOmVg的疏水的气相法白炭黑；所述碳酸钙是表面为有 机酸包覆的纳米级轻质碳酸钙。
[0026] 无机颜料为炭黑、钛白粉、氧化锌、铁黑、铁红中的任意一种。
[0027] 有机锡化合物为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、辛酸亚锡或者这些有机锡 化合物与正硅酸乙酯的反应物；所述钛酸酯或钛酸酯络合物为钛酸异丙酯、钛酸丁酯、钛酸 特丁酯、乙酰丙酮络合钛酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯络合钛酸异丙酯、乙酰乙酸乙酯络合钛酸 丙二醇酯中的任意一种；所述铂金催化剂为氯铂酸和二乙烯基四甲基二硅氧烷的反应物、 氯铂酸和炔醇的反应物、浓度在〇. 1%~10%的氯铂酸异丙醇溶液中的任意一种。
[0028] 硅烷偶联剂为胺丙基三乙氧基硅烷、胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷、缩水甘油醚丙 基三甲氧基硅烷中的任意一种。
[0029] 本发明还提供了单组份有机硅密封胶的制备方法，它是采用以下步骤：
[0030] 步骤一、将成分A、B、C、D在捏合机或者高速分散机中混合均匀，其中成分C、D在 混合前预干燥或者在混合时高温干燥；
[0031] 步骤二、将经步骤一混合均匀所得的混合物与成分E、F、G加入真空行星搅拌机或 真空高速分散机中搅拌分散均匀，然后密封包装成单组份有机硅密封胶。