热湿气双重固化的有机硅密封胶及其制备方法与流程

本发明属于有机硅密封胶，更具体地，本发明涉及一种热湿气双重固化的有机硅密封胶及其制备方法。

背景技术：

1、有机硅密封胶根据固化机理可分为缩合型和加成型两大类别，其产品各有特点。缩合型有机硅密封胶系由基础聚合物、交联剂、催化剂、填料及添加剂等配制而成，胶料密封在一个软管或塑料管中，使用时挤出胶料，在室温下遇湿气即可硫化成弹性体，使用特别方便，在家电、汽车、电子电器、机械和化工等领域已有十分广泛的应用。加成型有机硅密封胶是以硅氢加成反应为基础的一类产品，含乙烯基的聚硅氧烷和含氢聚硅氧烷在铂络合物的催化作用下交联形成弹性体，具有无副产物、环保友好、转化率高、收缩率低、交联密度和速度易于控制等特点。

2、在工业生产与信息化和智能化结合越来越紧密的当下，常规的单组分缩合型有机硅密封胶正面临着固化时间长、强度低、耐温性能不足等问题；而加成型有机硅密封胶的固化速度和粘接力均受限于温度，通常需要较高温度和较长的加热时间才能对基材形成良好的粘接，且在胶料固化前，工件需要额外的机械固持和支撑，无法满足快速定位和装配的要求。由于两种固化体系采用的基础聚合物、交联剂和催化剂均不同，若将两种固化体系物理混合，一方面，缩合型体系中添加的伯氨基硅烷或仲氨基硅烷会导致加成型体系使用的卡斯特催化剂中毒而不能固化，无法达到快速定位的要求；另一方面，两种体系的聚合物也不会发生交联反应，混合物的耐温性能和强度只取决于加成型体系在混合物中的比例，而缩合型体系的耐温性和强度并不会因为物理混合而得到提高。

3、现有技术使用两种或多种固化体系相结合也已有较多的尝试，例如，使用丙烯酸类与有机硅聚合物进行复合改性，可得到具有uv和湿气双重固化的产品，能在一定程度上解决快速定位的问题，但uv照射只能作用于密封胶表面裸露的部位，对uv辐照难以覆盖的工件内部或阴影区域，只能依靠与空气中的湿气接触才能逐步地完成固化，在应用上受到一定的限制。此外，uv湿气双重固化的产品由于与基材形成粘接时的温度较低，其与基材的粘接强度低，耐温性能不高。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于提供一种可同时满足快速定位和快速固化，强度高、粘接好、耐温性能出色及储存期长的有机硅密封胶。

2、实现上述发明目的的具体技术方案包括如下。

3、本发明的第一方面，提供了一种热湿气双重固化的有机硅密封胶，以重量份计，包括以下原料组分：

4、

5、所述羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷为分子链两末端含有羟基，分子链中含有[(ch2＝ch)(ch3)si-o]链节和[(ch3)2si-o]链节的聚硅氧烷，且[(ch2＝ch)(ch3)si-o]链节数与[(ch3)2si-o]链节数的比值为0.5～5：100；

6、所述烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷具有式(1)所示结构：

7、(r1o)2(r2)si-o-[(ch3)2sio]n-si(or1)2(r3)(1)

8、其中，r1、r2和r3为取代或未被取代的一价烃基团，r1、r2和r3相同或不同，n选自100～1500之间的整数。

9、本发明的第二方面，提供了一种热湿气双重固化的有机硅密封胶的制备方法，包括以下步骤：

10、(1)将羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、活性纳米碳酸钙和气相法白炭黑于110℃～130℃，真空脱水120分钟～180分钟，氮气保护下冷却，得到基料；

11、(2)在室温下，将步骤(1)中所得的基料与交联剂、催化剂和增粘剂真空搅拌40分钟～60分钟。

12、在本发明中，使用羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷和烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷作为基础聚合物，烷氧基硅烷或其低聚物与含氢聚硅氧烷组成的混合物作为交联剂，钛酸酯络合物与特定种类的铂金催化剂组成的混合物作为催化剂，并加入增粘剂和其他成分，制备得到了一种具有热湿气双重固化特性的有机硅密封胶。当有机硅密封胶加热至相应温度时(130℃左右)，羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷中的乙烯基与交联剂中的含氢聚硅氧烷在铂金催化剂作用下，发生加成反应，可使有机硅密封胶在较短的时间(15min左右)内预固化，形成具有一定拉伸强度、剪切强度和初粘力的弹性体，以满足工件前期快速定位的要求；同时，加热预固化还能促进增粘剂中的烷氧基基团与被粘接基材表面的基团更好地结合，提高密封胶与基材的粘接强度。加热预固化后，弹性体与空气中的湿气接触，交联剂中的烷氧基硅烷或其低聚物在钛酸酯络合物的催化下水解，会与羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷中的羟基和烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷中的烷氧基进一步缩合交联并完成固化，使密封胶的交联密度增大，其剪切强度进一步提高，且具有优异的耐温性能，经过250℃/168h老化后，剪切强度保持率在80％以上；在本发明所有原料组分的共同作用下，本发明的有机硅密封胶有机地结合了缩合型和加成型两种固化体系的优点，可快速定位、快速固化，且固化后强度高、粘接好、耐温性能出色，可用于各种需要快速定位和装配的场合。

13、本发明的有机硅密封胶加热预固化所需设备简单，操作简便，密封胶的预固化速度只受温度影响，避免了uv照射无法覆盖工件内部或阴影区域的问题。

14、另外，本发明通过选择铂金催化剂的种类并控制其添加量，并加入适量增粘剂，增粘剂中的极性基团与铂金催化剂发生一定程度的配位，抑制铂金催化剂在室温下的催化活性，从而使本发明的热湿气双重固化的有机硅密封胶可采用单组分的包装形式，无需计量混合，提高了使用便利性；并可在室温下稳定储存，且储存期长，避免了目前单组分加成型有机硅密封胶通常需要冷藏储存的问题。

技术特征：

1.一种热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，以重量份计，包括以下原料组分：

2.根据权利要求1所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，包括以下原料组分：

3.根据权利要求1或2所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述[(ch2＝ch)(ch3)si-o]链节数与[(ch3)2si-o]链节数的比值为2～5：100，优选为2～4：100，更优选为2～3.6：100。

4.根据权利要求1或2所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述式(1)中r1、r2和r3分别独立地选自甲基或乙烯基。

5.根据权利要求4所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述式(1)中r1、r2和r3均为甲基，或r1为甲基，r2和r3均为乙烯基。

6.根据权利要求1或2所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述式(1)中n选自400～1000之间的整数，优选选自550～1000之间的整数。

7.根据权利要求1或2所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷在25℃下的运动黏度为20pa·s～80pa·s；

8.根据权利要求1或2所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述交联剂为烷氧基硅烷或其低聚物与含氢聚硅氧烷组成的混合物，且烷氧基硅烷或其低聚物与含氢聚硅氧烷的重量份比为0.1～1：1，优选为0.4～0.7：1，更优选为0.4～0.5：1；

9.根据权利要求8所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶，其特征在于，所述烷氧基硅烷选自甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、甲基丙基二甲氧基硅烷、甲基丙基二乙氧基硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、1，2-二(三乙氧基硅基)乙烷、1，2-二(三甲氧基硅基)乙烷中的至少一种；

10.一种权利要求1～9任一项所述的热湿气双重固化的有机硅密封胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种热湿气双重固化的有机硅密封胶及其制备方法，所述有机硅密封胶由包括羟基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷、活性纳米碳酸钙、气相法白炭黑、交联剂、催化剂、增粘剂的原料制备而得。本发明的有机硅密封胶有机地结合了缩合型和加成型两种固化体系的优点，可快速定位、快速固化，且固化后强度高、粘接好、耐温性能出色、储存期长，可用于各种需要快速定位和装配的场合。

技术研发人员：庞文键,李福中,刘俊,谢婉怡,刘旭琦,宋骏,付子恩,谭月敏,徐建明
受保护的技术使用者：广州白云科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/25