一种新型环保阻燃硅酮密封胶及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种阻燃硅酮密封胶及其制备方法，属于高分子密封材料领域。
【背景技术】
[0002] 硅酮密封胶具有优异的耐温、耐候、抗老化、不龟裂、抗震和防潮等特点，在建筑、 电子电器、汽车、航天航空领域有广泛应用。随着人们消防安全意识的增强，对密封胶的防 火级别要求越来越高。虽然普通硅酮密封胶具有一定阻燃性能，但其阻燃性能仍不能达到 行业要求。通过向硅酮密封胶中加入阻燃剂以提高产品阻燃性能，成为一种可行有效的方 法。
[0003] 添加型阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁，他们无毒、无烟、价格低廉，但氢氧化铝、氢 氧化镁粉体的粒径对硅酮密封胶的阻燃性和填充性影响较大，存在混合不均匀或团聚以致 与聚合物间结合力较差，造成高聚物性能下降等问题。
[0004] 卤素阻燃剂在密封胶中具有良好的阻燃效果，但燃烧时不仅释放出大量的烟雾， 还会释放有毒物质，对环境产生不良影响。
[0005] 磷系阻燃剂与聚硅氧烷相容性不好，加入密封胶中会产生分层、渗透等问题，影响 其存储和使用。因此，磷系阻燃剂在密封胶中使用较少。
[0006] 娃系阻燃剂娃系列阻燃剂国内生产品种和生产量都很小，使用较多的娃酮聚合物 是一种透明、粘稠的聚硅氧烷聚合物。作为阻燃剂的硅酮聚合物，通常与一种或多种协同剂 并用。由于硅系阻燃剂大多无烟少毒，燃烧热值低，火焰传播速度慢，因此受到人们的关注， 其发展潜力和应用前景十分可观。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题是克服上述问题的不足，提供一种阻燃密封胶及其制备 方法的改进技术。
[0008] 本发明的技术解决方案
[0009] 一种新型环保阻燃硅酮密封胶，按重量计，包括以下组份：
[0014] 所述的磷硅阻燃剂为9, 10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物（DOPO)衍生物中活泼的 磷氢键与含有两个碳碳双键的硅氧烷发生加成反应而生成的阻燃剂，该阻燃剂的结构式如 下：
[0016] 其中，R1,R2,R3,R4,C1-C5选自的烷基、C1-C5的烷氧基、芳基、芳氧基；馬与1?6为 C0-C5的亚烷基；R7-R14选自氢原子、C1-C5的烷基、硝基、C1-C5的烷氧基、芳基、芳氧基；n 为 1-10〇
[0017] 所述的a，《-二羟基聚硅氧烷在25°C时黏度为16000~80000mPa/s。
[0018] 所述的聚二甲基硅氧烷在25°C时黏度为50~1000mPa/s。
[0019] 所述的填料为气相白炭黑、纳米碳酸钙、硅微粉、石英石和硅藻土中的至少一种， 优选为纳米碳酸钙和气相白炭黑，且，纳米碳酸钙和气相白炭黑的重量比为15 :1。
[0020] 所述的交联剂为正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三 乙氧基硅烷中的至少一种，优选为甲基三乙氧基硅烷。
[0021] 所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸丁酯、中的至少一种， 优选为二醋酸二丁基锡。
[0022] 所述的偶联剂为y-氨丙基三乙氧基硅烷、y_(2, 3-环氧丙氧）丙基三甲氧基 硅烷、y-(甲基丙烯酰氧）丙基三甲氧基硅、N-(P-氨乙基）-y-氨丙基三乙氧基硅和双 (y-三甲氧基甲硅烷基丙基）胺中的至少一种，优选为双（y-三甲氧基甲硅烷基丙基） 胺。
[0023] 所述的新型环保阻燃硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0024] 将a，《-二羟基聚硅氧烷1〇〇份，聚二甲基硅氧烷1~50份，填料5~150份， 新型环保阻燃剂1~10份，交联剂1~15份，催化剂0. 1~3份，偶联剂0. 5~4份，加入 行星搅拌机中，真空度在-〇. 1~-〇. 09,转速为12~50rmp的条件下搅拌2~6h后出料， 即可得到硅酮密封胶。
[0025]本发明的有益效果是：本发明采用a，《 -二羟基聚硅氧烷为基础聚合物，通过添 加阻燃剂等助剂制备脱醇型硅酮密封胶。在密封胶配制时，先将新型环保阻燃剂与107胶 混合均匀制成基料，然后加入聚二甲基硅氧烷、填料、交联剂、催化剂等助剂配制成密封胶， 所制备的密封胶在使用过程中具有耐燃型和自熄型，阻燃等级能够达到VO级，具有低毒、 无污染、粘接性好储存稳定的优点。
【具体实施方式】
[0026] 下面结合具体实施例对本发明做进一步描述。
[0027] 实施例1
[0028]分别按以下表1中所述的各组分将a，《-二羟基聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷、气 相白炭黑、二[(6-氧-6-氢-二苯并-(c，e) (1，2)-氧磷杂己环-6-酮）-乙基]-硅氧烷 加入行星搅拌机中，真空度在-〇. 1~-〇. 09,转速为12~50rmp的条件下搅拌2-6h，混勾 后将KH550、正硅酸乙酯，二月桂酸二丁基橡锡加入其中，10~20min后出料，即可得到硅酮 密封胶。然后测试各种性能，产品测试结果见表2。
[0029] 实施例2
[0030] 按以下表1中所述的各组分含量重复实施例1的方法，但阻燃剂用二 [(6-氧-6-氢-二苯并-(c，e) (1，2)-氧磷杂己环-6-酮）-丙基]-硅氧烷替代二 [(6-氧-6-氢-二苯并-(c，e) (1，2)-氧磷杂己环-6-酮）-乙基]-硅氧烷，填料用表面经 硬脂酸改性的纳米碳酸钙替代气相白炭黑，交联剂用甲基三甲氧基硅烷替代正硅酸乙酯， 偶联剂用KH560替代KH550,催化剂用钛酸丁酯替代二月桂酸二丁基橡锡。产品测试结果见 表2。
[0031] 实施例3
[0032] 按以下表1中所述的各组分含量重复实施例1的方法，但填料用活性纳米碳酸钙 和气相白炭黑（其中活性纳米碳酸钙和气相白炭黑的重量比为15:1)复配使用替代单独使 用气相白炭黑，交联剂用甲基三乙氧基硅烷替代正硅酸乙酯，催化剂用二醋酸二丁基锡替 代二月桂酸二丁基橡锡，偶联剂用KH170替代KH550,产品测试结果见表2。
[0033] 实施例4
[0034] 按以下表1中所述的各组分含量重复实施例1的方法，但填料用硅微粉和气相白 炭黑（其中硅微粉和气相白炭黑的重量比为1:1)复配使用替代单独使用气相白炭黑，交联 剂用乙烯基三乙氧基硅烷替代正硅酸乙酯，产品测试结果见表2。
[0035] 实施例5
[0036] 按以下表1中所述的各组分含量重复实施例1的方法，但填料用活性纳米碳酸钙 和硅微粉（其中活性纳米碳酸钙和硅微粉的重量比为6:1)复配使用替代气相白炭黑，产品 测试结果见表2。
[0037] 比较例
[0038] 按以下表1中所述的各组分含量重复实施例1的方法，所用材料与实施案例1 一 致。产品测试结果见表2。
【主权项】
1. 一种新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，按重量计，包括以下组份： 〇:，?-二羟基聚硅氧烷 100份 聚二甲基硅氧烷 1~30份 填料 5~150份 磷硅阻燃剂 1~10份 交联剂 1~15份 催化剂 ~3份 偶联剂 0.5~4份。2. 权利要求1所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，按重量计，包括以下组 份： a，w-二羟基聚硅氧烷 1〇〇份 聚二甲基硅氧烷 ]5份 填料 80份 磷硅阻燃剂 6份 交联剂 10份 催化剂 1份 偶联剂 ]5份。3. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的磷硅阻燃 剂为9, 10-二氢-9-氧杂菲-10-氧化物（D0P0)衍生物中活泼的磷氢键与含有两个碳碳双 键的硅氧烷发生加成反应而生成的阻燃剂，该阻燃剂的结构式如下：其中，RpRyRpRpCl-CS选自的烷基、C1-C5的烷氧基、芳基、芳氧基；馬与R6SC0-C5 的亚烷基；R7-R14选自氢原子、C1-C5的烷基、硝基、C1-C5的烷氧基、芳基、芳氧基；n为 1-10〇4. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的a， ?-二羟基聚硅氧烷在25°C时黏度为16000~80000mPa/s。5. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的聚二甲基 硅氧烷在25°C时黏度为50~1000mPa/s。6. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的填料为气 相白炭黑、纳米碳酸钙、硅微粉、石英石和硅藻土中的至少一种，优选为纳米碳酸钙和气相 白炭黑，且，纳米碳酸钙和气相白炭黑的重量比为15 :1。7. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的交联剂为 正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷中的至少一种， 优选为甲基三乙氧基硅烷。8. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的催化剂为 二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、钛酸丁酯、中的至少一种，优选为二醋酸二丁基锡。9. 根据权利要求1或2所述的新型环保阻燃硅酮密封胶，其特征在于，所述的偶联剂为 氨丙基三乙氧基硅烷、y-(2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷、y-(甲基丙烯酰氧） 丙基三甲氧基硅、N-(P-氨乙基）-y-氨丙基三乙氧基硅和双（y-三甲氧基甲硅烷基丙 基）胺中的至少一种，优选为双（T-三甲氧基甲硅烷基丙基）胺。10. 权利要求1-9任一项所述的新型环保阻燃硅酮密封胶的制备方法，其特征在于，包 括以下步骤：将a，《_二羟基聚硅氧烷100份，聚二甲基硅氧烷1~50份，填料5~150 份，新型环保阻燃剂1~10份，交联剂1~15份，催化剂0. 1~3份，偶联剂0. 5~4份， 加入行星搅拌机中，真空度在-〇. 1~-〇. 09,转速为12~50rmp的条件下搅拌2~6h后出 料，即可得到硅酮密封胶。
【专利摘要】本发明公开了一种新型环保阻燃硅酮密封胶及其制备方法，包括以下重量份的组份：α，ω-二羟基聚硅氧烷100份，聚二甲基硅氧烷1~50份，填料5~150份，磷硅阻燃剂1~10份，交联剂1~15份，催化剂0.1~3份，偶联剂0.5~4份。本发明采用添加新型环保阻燃剂的方法制备的脱醇型阻燃硅酮密封胶，解决了脱醇型密封胶产品阻燃性能较差的问题，气制备工艺简洁，并且生产过程中损耗低，产品加工性能好。
【IPC分类】C09J11/06, C09J11/04, C09J183/06, C09J11/08
【公开号】CN105086925
【申请号】CN201510524661
【发明人】湛露, 陈海平, 苗刚, 李恩, 黄潇
【申请人】湖北兴瑞化工有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月25日