单组分室温硫化硅橡胶的配制_四_黄文润

剂的配制
缩合型单组分 RTV 硅橡胶密封剂的密封部
位存在因表面易吸尘使自身受污染及因所含成分
迁移对周边环境造成污染的现象 , 使密封结构的 外观受到影响 。 为克服这一缺点 , 可在密封剂中 添加表面活性剂[ 97 ～ 103] 、 氟碳化合物与干性油氧 化物[ 104] 、 高吸 油 性材 料[ 105] 、 硅 橡胶 微 粉[ 106] 、 氟硅化合物与光聚合引发剂[ 107] 、 含咪唑啉基的 聚有机硅氧烷[ 108 , 109] , 或使用含聚醚侧链的 α，ω -二羟基聚二有机硅氧烷[ 110] 及低摩尔质量聚有 机硅氧烷含量少的 α，ω-二羟基聚 二甲基硅氧 烷作基胶[ 111] 。 其中 , 防污效果较好 , 并具有实
密封剂在施工时的拉丝现象不仅影响施工作 业 , 也使密封部位的外观受到损害 。拉丝性可从 密封剂的配制工艺上加以解决[ 95 , 96] 。 即在行星搅 拌器中 , 将基胶 、 增塑剂 、 填料 、 触变剂 、 交联 剂 、 催化剂等先混合均匀 , 再加增粘剂 。增粘剂 N -β -氨乙基 -γ-氨丙基三甲氧基硅烷 、 γ氨丙基三乙氧基硅烷 等不能与其它 组分一起混
关键词 :室温硫化 , 硅橡胶 , 脱酮肟型 , 密封剂
单组分室温硫化 (RTV)硅橡胶是将所有成 分混合包装在一个密封容器 (软管或封筒)内 , 使用时从密封容器中挤出 , 接触空气中的湿气后 硫化成弹性体的一类有机硅产品[ 1] 。前面已介绍 了单组分 RTV 硅橡胶密封剂的分类 、 硫化机理 、 各种脱 醋酸 型单 组分 RTV 硅 橡胶 密封 剂 的配 制[ 41 , 59] , 以及以胶质碳酸钙为填料时处理剂的种
7
8
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注 :1) 表示发生污染 ,
表示严重污染 , ■表
示稍有污染 , ★表示没有污染 。
2.2.5.2 添加高吸油性材料[ 105]
用于配制防污性脱酮肟型单组分 RTV 硅橡 胶密封剂的高吸油性材料包括 :吸入型高吸油性 材料 , 如天然粘土 、 活性白土 、 合成粘土 、 有机 膨润土 、 沉淀法白炭黑等无机材料 , 及泥炭 、 木 棉 、 纸浆 、 软木粉 、 二亚苄基山梨糖醇等有机材 料 ;凝胶型高 吸油材料 , 如金属皂 、 1212 羟基 硬脂酸 、 褐藻酸及其钠盐 、 氨基酸衍生物等 ;自 膨润性高吸油材料 , 如苯乙烯 -丁二烯共聚物 、 降冰片烯聚合物 、 磺化乙丙三聚物等亲油性低交 联聚合物 。 添加量为 100 份基胶中 加 5 ～ 80 份 。 密封剂硫化后 , 高吸油性材料能吸收油状的低摩 尔质量聚有机硅氧烷 , 抑制低摩尔质量聚硅氧烷 的渗出 ;从而防止密封剂表面吸尘及密封剂对周 边材料的污染 。
4
50
36
0
1
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29
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25
25
—
450
440
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1.7
1.8
1.8
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1.02
0.97
0.98
0.97
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0.94
0.96
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0.98
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0.90
0.980.98Fra bibliotek0.99—
0.92
0.97
0.96
0.95
—
6 (比较) 60 98 0 — — —
— — — —
2.2.5 防污性脱酮肟型单组分 RTV 硅橡胶密封
类 、 以白炭黑为填料时交联剂的加入方法对脱酮 肟型单组分密封剂性能的影响 , 和改进脱酮肟型 单组分 RTV 硅橡胶密封剂在硫化过程中抗接缝 位移开裂性的方法[ 94] 。
本节主要介绍低拉丝性 、 防污性 、 防霉性脱 酮肟型单组分 RTV 硅橡胶密封剂的配制方法 。 2.2.4 低拉丝性脱酮肟型单组分 RTV 硅橡胶密 封剂的配制
表 29 脱酮肟型单组分 RTV 硅橡胶密封剂配制工艺对其拉丝性的影响
测试项目
1
2 (比较)
3
4 (比较)
5
挤出量/ g 拉丝性/ mm 流淌性/ mm 邵尔 A 硬度/ 度 伸长率/ % 拉伸强度/ MPa 剪切粘接强度/ MPa 玻璃板 铁板 铝板 聚氯乙烯板
120
30
80
20
62
5
35
CH3
CH3
HO [ SiO] 241.5 [ SiO] 5 H
CH3
H2 C CH2
C 3H 6
NN C
C17 H31
密封剂的配制 :100 份粘度 (25 ℃) 20 000 mPa·s 的 α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷 、 17.2 份 含咪唑啉基的聚二甲基硅氧烷 、 117 份经高级脂 肪酸 处理 的 胶 质碳 酸 钙 (平 均 粒径 0.1 μm)、 16.1 份甲基三丁酮肟基硅烷及 0.1 份二丁基二月 桂酸锡在行星搅拌器中 、 隔湿条件下混合 , 配成 密封剂 7 。 同样条件下 , 不加含咪唑啉基的聚二 甲基硅氧烷 , 配成密封剂 8 。 将 2 种密封剂分别 填充在由 2 块 白色瓷砖组成 的宽 20 mm 、 深 10 mm 的接缝中 , 25 ℃下放置 1 个月 , 制成硫化的
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有机硅材料
第17 卷
g 下列结构的咪唑啉基环硅氧烷 。
CH3 [ SiO] 4
H2C CH2
C3H6
NN C
C17H31
含咪唑啉基聚二甲基硅氧烷的合成 :在装有 搅拌器 、 温度计的 500 mL 烧瓶中 , 加入 134.3 g 二甲基 混 合 环硅 氧 烷 (DMC)、 70.5 g 甲苯 及 15.2 g 咪唑啉基环硅氧烷 ;搅拌溶解后 , 加入 44 μL 50 %氢 氧 化铯 的 水溶 液 、 0.71 mL 丁酮 肟 、 3.4 g 二甲基亚砜及 6.9 g 四氢呋喃 , 搅拌升温至 80 ～ 110 ℃反应 5.8 h ;其间 , 反应混合物变粘 , 可加入 120 μL 水 。 冷却至室 温 , 加入 52.9 g 甲 苯与 23 μL 三甲 基氯硅烷 的混合液 , 在 57 ～ 59 ℃下搅拌反应 1 h ;然后 , 装上带水分定量管的 回流管 , 在 108 ～ 110 ℃回流 23 min , 共沸脱水 。 冷却至室 温 , 加 11.3 g 过滤 助剂 , 搅 拌 30 min 后过滤 ;滤液在 60 ℃、 1.1 ～ 2.8 kPa 下提馏 2.5 h , 得 125.5 g 下列结构的含咪唑啉基的聚二甲基 硅氧烷 。
100 份粘度 (25 ℃)20 000 mm2/ s 的 α，ω二羟基 聚二甲基 硅氧烷 , 1.0 份三 乙二醇 及 10 份比表面积 110 m2/g 的疏水性气相法白炭黑在 行星搅拌器中 、 隔湿状态下混合均匀 ;然后 , 加 入 6 份甲基三丁酮肟基硅烷 、 0.1 份二丁基二辛 酸锡 , 在隔湿状态下脱泡混合均匀 , 再加入 1 份 γ-氨丙基三甲氧基硅烷 , 隔湿条件下混合 , 配 成密封剂 5 。 γ-氨丙基三甲氧基硅烷与甲基三 丁酮肟基硅烷及二丁基二辛酸锡同时加入 , 配成 比较用密封剂 6 。
按下列方法测试密封剂的挤出量 、 拉丝性 、
收稿日期 :2002 -06 -08 。
第 1期
黄文润 .单组分室温硫化硅 橡胶的配制 (四)
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粘接性及物理性能 , 结果列于表 29 。 挤出量 :密封剂包装在 330 mL 聚乙烯封筒
中 。将封筒嘴切成直径 5 mm , 以 0.2 MPa 的压 力挤出密封胶 , 测密封剂在 10 s 内的挤出量 。
锡 , 在隔湿条件下脱泡混合均匀 , 再加入 1 份 γ -氨丙基三甲氧基硅烷 , 在隔湿条件下混合 , 配 成密封剂 1 。 γ-氨丙基三甲氧基硅烷与甲基三 丁酮肟基硅烷及二丁基二辛酸锡一起加入 , 配成 比较用密封剂 2 。
85 份粘度 (25 ℃)50 000 mm2/ s 的 α，ω二羟基聚二甲基硅氧烷 , 20 份粘度 (25 ℃)100 mm2/ s 的二甲基硅油 及 10 份比表面积 150 m2/ g 的疏水性气相法白炭黑在行星搅拌器中 、 隔湿条 件下混 合 ;然后 , 加入 4 份甲 基三丁酮 肟基硅 烷 、 2 份乙烯基三丁酮肟基硅烷及 0.1 份二丁基 二辛酸锡 , 在隔湿条件下脱泡混合均匀 , 再加入 1 份 γ-氨丙基三甲氧基硅烷 , 在隔湿条件下混 合 , 配成密封剂 3 。 γ-氨丙基三甲氧基硅烷与 酮肟基硅烷及二丁基二辛酸锡一起加入 , 配成比 较用密封剂 4 。
接缝组合试件 ;以 75°倾斜置于室外 , 观察接缝 中密封剂表面及密封剂接缝周边的污染情况 , 结 果列于表 30 。
表 30 含咪唑啉基的聚二甲基硅氧烷对改进脱酮肟型 单组分 RTV 硅橡胶密封剂防污性的效果1)
测试项目
密封剂表面 硫化后 1 个月后 2 个月后 3 个月后 接缝周边 硫化后 1 个月后 2 个月后 3 个月后
技术讲座
有机硅材料, 2003, 17 (1):38 ～ 44 SILICONE MATERIAL
单组分室温硫化硅橡胶的配制 (四)
黄文润
(中蓝晨光化工研究 院 , 成都 610041)
摘要 :介 绍了低拉丝性 、 防污性及防霉性脱酮肟型单组分 RTV 硅橡胶密封 剂的配制方 法 。 分别讨 论了 密封 剂配制工艺及添加含咪唑啉基的聚有机硅氧 烷 、 高吸油材料 、 硅橡胶微粉 、 疏 硅氧烷剂 、 三 唑基化 合 物对脱酮肟型单组分硅橡胶密封剂性能的影响 。
CH3
[ SiO] 4
C 3H 6NHC 2H 4NH2
的环状氨烃基硅氧烷 及 41.5 g 二甲苯 , 搅拌下 升温至回流温度 145 ℃, 在 2 h 内滴 入 140.9 g 亚油酸 、 油 酸及硬脂酸的 混合脂肪酸 (中和值 198.3), 滴加 过程 中温 度保 持在 145 ～ 154 ℃; 滴完后在 154 ～ 190 ℃搅拌 5.3 h , 进行 脱水反 应 , 其间由水分定量管馏出 18.0 mL 水 ;然后冷 却至室温 , 加入 20 g 过滤助剂及 122.8 g 甲苯 , 搅拌 30 min , 过滤 。 在 70 ℃/ 4 kPa 下脱除滤液 中的溶剂 ;1.5 h 后 , 提高真空度和温度 , 于 70 ℃/ 1.1 kPa ～ 80 ℃/1.3 kPa 下保持 4 h , 得 207.1