硅酮密封胶简介

配制工艺
(1) 白炭黑的表面处理 白炭黑是密封胶的理想补强填料,但它与有机大分子间的亲 和性差,粉末易团聚而不易均匀分散,制得的密封胶因分子间 内摩擦增大而产生内应力,在受到外力作用下易产生分子间 的滑移和断裂,因而需要对白炭黑进行表面改性。表面改性 就是使白炭黑粒子表面的活性羟基与有机小分子发生缩合反 应,而在白炭黑表面覆盖一层有机小分子,从而改善白炭黑粒 子与密封胶大分子间的浸润性、均匀分散性、界面结合强度 和加工工艺性,提高密封胶的综合性能。常用的表面处理剂 有八甲基环四硅氧烷(D4) 、羟基硅油、六甲基二硅氮烷、 硅烷偶联剂等。表面处理剂的用量一般为白炭黑质量的8 %～ 12 % ,不同的改性剂对白炭黑的补强效果不同。
基本ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料
单组分硅酮建筑密封胶是以羟基封端的聚二甲基硅氧烷作 基础胶料酮肟基硅烷作交联剂,在无水的条件下与增塑剂、 填料、催化剂、粘结促进剂、硫化促进剂等混合均匀，灌装 在密封容器中，使用时从容器中挤出,接触大气中的湿气后， 硫化成性能优异的弹性体。 基础胶料是羟基硅油( 107) ，粘度为1000 ～100000 mP a· s (25 ℃) 。粘度过低,密封胶硫化后硬度高，弹性差；而 粘度过高，加工性能差。 交联剂是有机硅密封胶的主要助剂，它能使线型聚硅氧烷 交联成网状结构的弹性体。它是含有2个以上可水解基团的 有机硅烷,常用的交联剂有CH3Si (O - N = CMe2) 3 、CH2 = CH3Si (O - N = CMe2) 3 、CH3Si (O - N = CMeEt) 3 等。
配方组成
名 称
基 料 交 联 剂 白 炭 黑 碳 酸 钙 催 化 剂 增 塑 剂 粘 结 剂 颜 料 其 他
用 量
100 5.0~ 0~
15 30
0~ 120
0.01 5.0~ 0~ ~0.5 25 2.0
0~ 1.0
0~ 1.0
主要反应
(1) 交联剂的活性基团和聚硅氧烷的羟端基发生缩合反 应，生成丙酮肟基封端的聚硅氧烷：
特点
硅酮密封胶的高分子主链主要由硅一氧一硅键组成， 在固化过程中交联剂与基础聚合物反应形成网状的SiQ-Si骨架结构。与其他高分子组成的有机密封胶（如： 聚氨醋密封胶、丙烯酸类密封胶、聚硫密封胶等）相 比，最显著的特点就是优异的耐高低温性能和耐候性 能。 Si-0-Si键键能很高，不仅远大于了其他高聚物键能， 而且Si一0一Si键能高于紫外线键能，这就是硅酮密封 胶在紫外线照射下仍保持良好性能，而其他有机高聚 物材料容易老化的根本原因。因此硅酮密封胶具有极 优异的耐候性。
工艺流程
首先在高速搅拌器中,基料与增塑剂及填料混合,搅拌转速30 0～1000 rpm ,混合温度为100 ℃左右;然后将配好的胶料由 泵输送到减压状态捏合机中,添加交联剂,使其充分反应;再将其 进入双螺杆混炼挤出机,加入助剂和催化剂以及其它添加剂,混 合后连续进入混合器中脱气后包装得成品。
(2) 丙酮肟基与空气或填料中的水发生水解反应，生成 硅羟基：
主要反应
(3) 硅羟基再与丙酮肟基发生缩合反应。以上两步反应 交替进行，交联成网络结构：
在完全无水的条件下发生第一种反应,得到丙酮肟基封 端的聚二甲基硅氧烷,遇水汽发生后两种反应生成具有 交联网络状结构的弹性体。因此填料中的微量水分,在 配制及储存过程中对产品的稳定性是不利的。
硅酮密封胶作为玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙的关键粘 结密封材料,我国曾长期依赖进口。国外的硅酮密封胶生产 和应用已达到较高水平,全世界的市场基本上被美国Dow Co rning、GE、德国Wacker 、法国RP、日本信越等几大公司 垄断,Dow Corning 的产品占据了国内主要市场。我国硅酮 建筑密封胶的研制工作始于1960 年代，但进展十分缓慢,直 到1980 年代也没有工业化的产品投放市场。1990 年代以 来，发展速度明显加快，酸性硅酮密封胶的国产产品已经占 据了国内超过50 %的市场，还在进一步发展壮大。中性硅 酮密封胶系列产品的开发工作也正在进行中，有一些产品已 经投放市场。
配制工艺
(2) 碳酸钙的表面处理 称取一定量的CaCO3 加入到高速混合机中预热到120 ℃左 右,混合30～60 min ;然后加入填料总量的0. 5 %～ 2. 0 % 的改性剂, 控制温度为110 ～130 ℃,充分混合60～180 min。 使用的改性剂主要有偶联剂、表面活性剂、聚合物、饱和或 不饱和有机酸等。一般选用各类饱和或不饱和脂肪酸对CaC O3进行干法或湿法改性。覆盖在CaCO3 表面的有机酸具有 柔软的脂肪族长链,能在有机基料分子上弯曲缠绕,增强结合 力,对提高两相相容性起到一定的效果。特别是不饱和有机 酸用于表面改性时,由于含有不饱和双键,还可参与接枝、交 联和聚合反应,使CaCO3 填料与基料的亲合性更强。 (3) 各组分除水 配方中各组分,尤其是基料和增塑剂,在使用前均进行蒸馏或 烘干,尽可能除去其中的水份。
基本原料
增塑剂可以降低密封胶的硬度和模量，提高伸长率， 改善未硫化密封胶的粘度和挤出性能。一般选用三甲 基甲硅氧基封端的聚二甲基硅氧烷(硅油201) 作为增塑 剂，粘度为50～1000 mPa· s (25 ℃) 。 硅橡胶具有非结晶性结构,链间相互作用力弱，未经 补强的硫化胶强度很差，无实用价值。配方中必须加 入一定量的填料。白炭黑是硅橡胶最理想的补强填料， 用环硅氧烷或硅氮烷处理过的白炭黑不但可以减少填 料的含水率，而且还能提高其相容性，使填料更易分 散，在混合和存放过程中也不易产生结构化，并且使 胶料具有触变性，能用于垂直接缝的粘结密封。 加入表面处理过的碳酸钙可改善硫化胶的伸长率和 抗撕裂性,并能降低成本。催化剂用于加快密封胶的硫 化速度,使其在室温下很快硫化成弹性体。常用的催化 剂是有机锡催化剂,如二丁基二月桂酸锡、辛酸亚锡等。
简介
硅酮密封胶是密封胶中的一 种，是指以线型聚硅氧烷为主 要原料生产的密封胶，也叫有 机硅密封胶。目前市场上常见 的有机硅密封胶主要有脱醋酸 型、脱酮肟型(硅酮型) 、脱醇 型等。由于脱醋酸型密封胶气 味大，有腐蚀性，脱醇型硫化 速度慢，保存性和粘结性较差， 因此脱酮肟型密封胶的用量逐 步增加。
发展现状