一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及密封胶技术领域，尤其涉及一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶及其制备方法。


背景技术：

2.铝合金门窗是指采用铝合金挤压型材为框、梃、扇料制作的门窗称为铝合金门窗，简称铝门窗，铝合金门窗包括以铝合金作受力杆件基材的和木材、塑料复合的门窗，简称铝木复合门窗、铝塑复合门窗，铝合金门窗大多是采用门框将玻璃包覆住，依据门窗材质和功用，大致可以分为以下几类：木门窗、钢门窗、旋转门防盗门、自动门、塑料门窗、旋转门、铁花门窗、塑钢门窗、不锈钢门窗、铝合金门窗、玻璃钢门窗等，铝合金门窗具有美观、密封、强度高等优点，广泛应用于建筑工程领域，对于铝合金门窗来说，密封性是衡量其质量的重要因素之一；目前，为了满足铝合金门窗的密封性要求，在铝合金门窗的组装加工过程中，一些工厂采用硅酮密封胶来对铝合金门窗各部件之间进行粘接，而现有的硅酮密封胶大都成分单一，综合性能较差，不具备良好的阻燃性能，其强度、伸长率和抗撕裂性也较差，容易损坏，使用寿命不高，且制备方法复杂，成本较高还不易操作，因此，本发明提出一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶及其制备方法以解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明的目的在于提出一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶及其制备方法，该硅酮密封胶通过聚氨酯本身具有热稳定性高的优点，并与磷酸酯阻燃剂配合使用后，可以进一步增强其热稳定性，产生优良的阻燃性能，通过加入前处理后的碳酸钙改善了硅酮密封胶的伸长率和抗撕裂性，通过加入由白炭黑、石英粉、玻璃纤维和二氧化硅组成的混合填料增强了硅酮密封胶链间相互作用力，从而提高了强度，从而解决传统硅酮密封胶综合性能不强且使用寿命不长的问题。
4.为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶，包括以下重量份原料：聚二甲基硅硅油80～100份、聚氨酯10～20份、交联剂5～10份、增塑剂5～7份、混合填料10～20份、碳酸钙5～10份、催化剂7～9份、触变剂7～10份、偶联剂6～8份、磷酸酯阻燃剂7～13份、增粘剂8～12份和助剂10～15份，其中聚二甲基硅硅油的粘度为1000mpa
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s～5000mpa
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s，介电常数为2.76～2.78。
5.进一步改进在于：所述交联剂选自甲基三丙酮肟基硅烷或甲基三丁酮肟基硅烷中的一种，所述混合填料由白炭黑、石英粉、玻璃纤维和二氧化硅按质量比2:1:1:2混合制备而成。
6.进一步改进在于：所述碳酸钙使用前进行表面处理，具体为：先将碳酸钙加入混合机中以110℃的加热温度预热30～60分钟，再向混合机中加入改性剂进行混合，混合过程中控制加热温度在100～120℃之间，混合时间为50～100分钟。
7.进一步改进在于：所述催化剂由辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡混合按质量比1:1混合制备而成，所述触变剂为聚酰胺类化合物，所述增塑剂选自苯二甲酸酯类增塑剂或环氧酯类增塑剂中的一种。
8.进一步改进在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂中的一种，所述磷酸酯阻燃剂选自磷酸三甲苯酯或磷酸三异丙苯酯中的一种。
9.进一步改进在于：所述增粘剂选自活性硅烷或硅氧烷中的一种，所述助剂包括抗氧剂、抗老化剂、防水剂、防霉剂和防紫外线剂。
10.一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：先根据加工需要通过工业计量仪器称取规定重量份的聚二甲基硅硅油、聚氨酯、交联剂、增塑剂、混合填料、碳酸钙、催化剂、触变剂、偶联剂、磷酸酯阻燃剂、增粘剂和助剂，并分别用密封容器临时存储备用；步骤二：先将称取的二甲基硅硅油、聚氨酯、增塑剂、混合填料和偶联剂加入高速搅拌器进行混合搅拌，搅拌过程中通过高速搅拌器进行加热并抽真空，混合均匀后再向高速搅拌器中加入称取的交联剂、碳酸钙、触变剂和磷酸酯阻燃剂继续混合搅拌，搅拌完成后制得混合浆料；步骤三：混合搅拌制备完毕后先通过输料泵将混合浆料输送至混炼挤出机进行混炼搅拌，并在混炼过程中对混合浆料进行加热，接着向混合浆料中加入助剂和增粘剂继续混炼搅拌，然后将催化剂均匀加入混炼挤出机继续混炼搅拌并停止加热，搅拌完毕并冷却后制得具备阻燃性的硅酮密封胶。
11.进一步改进在于：所述步骤二中，所述二甲基硅硅油、聚氨酯、增塑剂、混合填料和偶联剂在高速搅拌器中的搅拌时间为40～60分钟，所述交联剂、碳酸钙、触变剂和磷酸酯阻燃剂加入高速搅拌器后的搅拌时间为30～50分钟，搅拌过程中设置搅拌转速为500～1000rpm，加热温度为100～130℃。
12.进一步改进在于：所述步骤三中，所述混炼挤出机加入助剂和增粘剂后的搅拌时间为30～40分钟，设置加热温度为90～110℃，所述混炼挤出机加入催化剂后的搅拌时间为35～45分钟，所述硅酮密封胶制备完毕后挤入密封桶中密封存储。
13.本发明的有益效果为：本发明的硅酮密封胶中聚氨酯本身具有热稳定性高的优点，并与磷酸酯阻燃剂配合使用后可以进一步增强其热稳定性，产生优良的阻燃性能，通过加入前处理后的碳酸钙改善了硅酮密封胶的伸长率和抗撕裂性，通过加入由白炭黑、石英粉、玻璃纤维和二氧化硅组成的混合填料增强了硅酮密封胶链间相互作用力，从而提高了强度，通过加入偶联剂提高了硅酮密封胶的湿态粘合力，并有助于提高混合填料的分散性，使制品更耐磨，通过加入催化剂提高了制备过程中的硫化速度，从而提高了制备效率，并通过各原料间的相互配合，在极大程度上提高了产品的挤出性、拉伸强度、撕裂强度和阻燃等级，综合性能较高，一定程度上提高了硅酮密封胶的使用寿命，且制备方法简单，易于操作，可以满足大批量生产，制得推广。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1是本发明实施例二的方法流程图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
17.实施例一本实施例提供了一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶，包括以下重量份原料：聚二甲基硅硅油80份、聚氨酯10份、交联剂5份、增塑剂5份、混合填料10份、碳酸钙5份、催化剂7份、触变剂7份、偶联剂6份、磷酸酯阻燃剂7份、增粘剂8份和助剂10份，其中聚二甲基硅硅油的粘度为1000mpa
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s，介电常数为2.76，所述交联剂为甲基三丙酮肟基硅烷，所述混合填料由白炭黑、石英粉、玻璃纤维和二氧化硅按质量比2:1:1:2混合制备而成，所述催化剂由辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡混合按质量比1:1混合制备而成，所述触变剂为聚酰胺类化合物，所述增塑剂为苯二甲酸酯类增塑剂，所述偶联剂为硅烷偶联剂，所述磷酸酯阻燃剂为磷酸三甲苯酯，所述增粘剂为活性硅烷，所述助剂包括抗氧剂、抗老化剂、防水剂、防霉剂和防紫外线剂，所述碳酸钙使用前进行表面处理，具体为：先将碳酸钙加入混合机中以110℃的加热温度预热30分钟，再向混合机中加入改性剂进行混合，混合过程中控制加热温度为100℃之间，混合时间为50分钟。
18.参见图1，本实施例还提供了一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：先根据加工需要通过工业计量仪器称取规定重量份的聚二甲基硅硅油、聚氨酯、交联剂、增塑剂、混合填料、碳酸钙、催化剂、触变剂、偶联剂、磷酸酯阻燃剂、增粘剂和助剂，并分别用密封容器临时存储备用；步骤二：先将称取的二甲基硅硅油、聚氨酯、增塑剂、混合填料和偶联剂加入高速搅拌器进行混合搅拌，搅拌时间为40分钟，搅拌过程中通过高速搅拌器进行加热并抽真空，混合均匀后再向高速搅拌器中加入称取的交联剂、碳酸钙、触变剂和磷酸酯阻燃剂继续混合搅拌，搅拌时间为30分钟，搅拌完成后制得混合浆料，搅拌过程中设置搅拌转速为500rpm，加热温度为100℃；步骤三：混合搅拌制备完毕后先通过输料泵将混合浆料输送至混炼挤出机进行混炼搅拌，并在混炼过程中对混合浆料进行加热，接着向混合浆料中加入助剂和增粘剂继续混炼搅拌，搅拌时间为30分钟，加热温度为90℃，然后将催化剂均匀加入混炼挤出机继续混炼搅拌并停止加热，搅拌时间为35分钟，搅拌完毕并冷却后制得具备阻燃性的硅酮密封胶，制备完毕后挤入密封桶中密封存储。
19.实施例二本实施例提供了一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶，包括以下重量份原料：聚二甲基硅硅油100份、聚氨酯20份、交联剂10份、增塑剂7份、混合填料20份、碳酸钙10
份、催化剂9份、触变剂10份、偶联剂8份、磷酸酯阻燃剂13份、增粘剂12份和助剂15份，其中聚二甲基硅硅油的粘度为5000mpa
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s，介电常数为2.78，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷，所述混合填料由白炭黑、石英粉、玻璃纤维和二氧化硅按质量比2:1:1:2混合制备而成，所述催化剂由辛酸亚锡和二月硅酸二丁基锡混合按质量比1:1混合制备而成，所述触变剂为聚酰胺类化合物，所述增塑剂为环氧酯类增塑剂，所述偶联剂为钛酸酯偶联剂，所述磷酸酯阻燃剂为磷酸三异丙苯酯，所述增粘剂为硅氧烷，所述助剂包括抗氧剂、抗老化剂、防水剂、防霉剂和防紫外线剂，所述碳酸钙使用前进行表面处理，具体为：先将碳酸钙加入混合机中以110℃的加热温度预热60分钟，再向混合机中加入改性剂进行混合，混合过程中控制加热温度为120℃之间，混合时间为100分钟。
20.参见图1，本实施例还提供了一种具备阻燃性的铝合金门窗用硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：步骤一：先根据加工需要通过工业计量仪器称取规定重量份的聚二甲基硅硅油、聚氨酯、交联剂、增塑剂、混合填料、碳酸钙、催化剂、触变剂、偶联剂、磷酸酯阻燃剂、增粘剂和助剂，并分别用密封容器临时存储备用；步骤二：先将称取的二甲基硅硅油、聚氨酯、增塑剂、混合填料和偶联剂加入高速搅拌器进行混合搅拌，搅拌时间为60分钟，搅拌过程中通过高速搅拌器进行加热并抽真空，混合均匀后再向高速搅拌器中加入称取的交联剂、碳酸钙、触变剂和磷酸酯阻燃剂继续混合搅拌，搅拌时间为50分钟，搅拌完成后制得混合浆料，搅拌过程中设置搅拌转速为1000rpm，加热温度为130℃；步骤三：混合搅拌制备完毕后先通过输料泵将混合浆料输送至混炼挤出机进行混炼搅拌，并在混炼过程中对混合浆料进行加热，接着向混合浆料中加入助剂和增粘剂继续混炼搅拌，搅拌时间为40分钟，加热温度为110℃，然后将催化剂均匀加入混炼挤出机继续混炼搅拌并停止加热，搅拌时间为45分钟，搅拌完毕并冷却后制得具备阻燃性的硅酮密封胶，制备完毕后挤入密封桶中密封存储。
21.对实施例1和实施例2中制备出的硅酮密封胶记性性能测试，结果如表1所示：表1由上表1可得，本发明实施例制备出的硅酮密封胶在挤出性、拉伸强度、撕裂强度和阻燃等级等方面均优于市面上传统的硅酮密封胶。
22.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。