硅酮密封胶的基本知识

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硅酮密封胶基础原料 填料及其他助剂
填料 纯硅橡胶伸长率、强度很低，基本无实用价值 基本无实用价值，必须加填料后才有实用性。填料 主要有：气相白碳黑、沉淀白碳黑、碳黑 碳黑、活性纳米轻钙粉、超细二氧化硅、活 性超细重钙粉等。填料一般都无毒 。 偶联剂 偶联剂是改性助剂之一，我们主要用硅烷类的 我们主要用硅烷类的。硅烷偶联剂一般无毒，遇明火燃 烧，遇湿气会潮解而失效。 硅烷偶联剂的作用主要是提高密封胶的粘结性 硅烷偶联剂的作用主要是提高密封胶的粘结性。 防霉剂 主要是杂环酮类，有毒性，可杀灭真菌 可杀灭真菌、细菌，其作用是可杀灭附着在胶表面上 的真菌或细菌，防止霉变。 着色剂 为赋予胶各种颜色，需添加各色着色剂即颜料 需添加各色着色剂即颜料。我们所用的钛白粉、碳黑、铝银 粉、铁锈红一般都无毒，其他颜料基本都有毒性 其他颜料基本都有毒性，制成色浆后则相对安全。
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功能 赋予材料基本性能 提高加工及使用性能 形成网状交联体系 改善力学性能和流变性能 提高硫化速度 增加粘结效果 着色 耐热、防霉等特殊功能
硅酮密封胶分类
室温硫化（固化）硅酮胶按其包装方式可分为单 硅酮胶按其包装方式可分为单 组分和双组份室温硫化硅酮胶，按硫化机理又可分为 组分和双组份室温硫化硅酮胶 缩合型和加成型。因此，室温硫化硅酮胶按成分 室温硫化硅酮胶按成分、硫 化机理和使用工艺不同可分为三大类型，即单组份室 化机理和使用工艺不同可分为三大类型 温硫化硅酮密封胶、双组份缩合型室温硫化硅酮胶 双组份缩合型室温硫化硅酮胶、 双组份加成型室温硫化硅酮胶。 双组份加成型室温硫化硅酮胶
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硅酮密封胶基础原料 FD系列有机硅107胶 系列有机硅107 FD系列有机硅107胶
C) 密度 (25° DIN 51757 [g/ cm3] FD 6 FD 20 FD 50 FD 80 FD 120 0.97 0.97 0.97 0.97 0.97 C) 粘度 (23° DIN 53018 [mPa.s] 6,000 20,000 50,000 80,000 120,000 折射率 nD25 DIN 51423 -1.404 1.404 1.404 1.404 1.404 燃点 DIN 51794 [° ] C 430 430 430 430 430
CH3 Si-OH n CH3
n = 400 - 1500
化学名 α， ω- 二羟基聚二甲基硅氧烷 外观： 外观： 无色、透明、无味且与水不相容的液体 无味且与水不相容的液体。 二羟基聚二甲基硅氧烷无毒，无挥发性和腐蚀性，储存稳定，不 二羟基聚二甲基硅氧烷无毒 自燃，不易点燃。 。 主要应用： 主要应用： 作为原材料用于生产 硅酮密封胶 、模具胶、电子胶等。
C3H6O， C3H6O
脱酸型交联剂无毒、遇明火燃烧，与微量的水就能 脱酸型交联剂无毒 发生水解反应，放出有刺激性及腐蚀性的醋酸，与 发生水解反应 皮肤直接接触会有灼烧感并造成伤害。 皮肤直接接触会有灼烧感并造成伤害 脱醇型和脱酮肟型交联剂无毒、遇明火燃烧，与微 脱醇型和脱酮肟型交联剂无毒 量的水就能发生水解反应，分别放出中性的酮肟和 量的水就能发生水解反应 乙醇，对皮肤无明显的腐蚀性 乙醇
8
10
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5 C/30% rh 50 C/15% rh 23 C/50% rh 40 C/95% rh
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固化速度和空气湿度关系(23° 固化速度和空气湿度关系(23°C) (23
硅酮密封胶固化原理
• 在使用时 CH3 X CH3 X 3 Y-Si-O-Si-O Si-O-Si-Y + 3 H2O CH3 CH3 X X - 3 HX CH3 X X CH3 Y-Si-O-Si-O Si-O-Si Si-Y CH3 OH OH CH3 CH3 X CH3 X Y- O-Si-O -SiSi-O-Si-Y X CH3 CH3 X CH3 X CH3 OH - 2 HX Y-Si-O-Si-O Si-O-Si-Y CH3 X X CH3
矿物油：是一种烷烃类化合物 是一种烷烃类化合物，无味且与水不相容。
增塑剂－硅油、矿物油都无毒，遇明火燃烧。 增塑剂－硅油
增塑剂的主要 作用是改善胶的加工性能和施工性能，其作用机理是可调节胶体 作用是改善胶的加工性能和施工性能 的粘稠度。 主要应用： 主要应用： 作为增塑剂用于生产硅酮密封胶 、模具胶等 。
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硅酮密封胶基础原料 增塑剂－硅油、 增塑剂－硅油、矿物油
硅油（化学名：三甲基聚二甲基硅氧烷） 硅油（化学名
CH3
化学结构
CH3 Si-CH3 m = 30 - 200
m
CH
Si-O CH3
3
CH3
外观： 外观： 无味且与水不相容的液体。 无色、透明、无味且与水不相容的液体
三甲基氯硅烷
碱
催化剂
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硅酮密封胶化学组分
硅酮密封胶组成成份及其作用
组成成份 聚合物 增塑剂 交联剂 填料 催化剂 增粘剂 颜料 添加剂 化学特性 活性聚硅氧烷 惰性聚硅氧烷等 多官能性硅烷化合物 气相白炭黑,碳酸钙等 气相白炭黑 有机金属络合物 活性硅烷或硅氧烷 惰性有机\无机化合物 无机化合物 耐热添加剂、 、防霉剂等
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硅酮密封胶基础原料 气相二氧化硅 HDK®气相二氧化硅
化学名： 化学名： 气相二氧化硅（SiO2） 气相二氧化硅 外观： 外观： 高纯度白色聚集态无定形粉末。 高纯度白色聚集态无定形粉末 主要应用： 主要应用： 作为有机硅弹性体的补强填料， 作为有机硅弹性体的补强填料 对硅酮密封胶有增 稠效果。
刺激性气味 缺点 对金属有腐蚀性 对混凝土粘接差
不愉快的气味 力学强度较低 粘接性较差(需底涂) 粘接性较差 对黄铜类材料有腐蚀性
表干时间长，内部固化慢 储存稳定性低 粘接性差
！
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硅酮密封胶基础原料 聚合物
聚合物(107): 聚合物(107):
化学结构
HO
CH3 Si-O CH3
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硅酮密封胶基础原料 AK 系列二甲基硅油
密度 (25˚C) DIN 51757 [g/ cm3] AK 50 AK 100 AK 350 AK 500 AK 1000 0.960 0.963 0.968 0.969 0.970 粘度 (25˚C) DIN 53018 [mPa.s] 48 96 340 485 970 折射率 nD25 DIN 51423 -1.402 1.403 1.4035 1.4035 1.4035 闪点 ISO 2592 [ ˚C ] >250 >275 >300 >300 >320
硅酮密封胶基础知识
内容
有机硅的来源 WACKER有机硅生产流程 硅酮密封胶化学组分 硅酮密封胶分类 不同硅酮密封胶优缺点 有机硅密封胶基本原料 有机硅密封胶固化原理 有机硅密封胶的固化与温度、湿度的关系 WACKER有机硅密封胶的特点 防霉硅酮密封胶 硅酮密封胶的生产过程 硅酮密封胶应用实例
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硅酮密封胶固化原理
硅酮密封胶固化是由表及里逐步固化，同时放出副产物－小分子 硅酮密封胶固化是由表及里逐步固化
水
副产物
时间
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固化速度与环境温度、 固化速度与环境温Leabharlann Baidu、湿度关系
0 20 固化层厚 度 [mm] 15 10 5 0
2
4
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硅酮密封胶基础原料 气相二氧化硅 HDK®气相二氧化硅
BET比表面积 比表面积 PH 松密度 DIN 干燥损失 筛余物 DIN 66131 DIN ISO 787/9 ISO787/11 DIN ISO787/2 DIN ISO 787/18 -[g/l] [Wt% ] [Wt% ] [m2/g] HDK® V15 HDK® N20 HDK® H20 HDK® T40 150 ±20 200±30 170±30 400±40 3.8~4.3 3.8~4.3 3.8~4.8 3.6~4.3 Ca.50 Ca.40 Ca.40 Ca.40 <1.0 <1.5 <0.6 <1.5 <0.03 <0.04 <0.05 <0.04
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硅酮密封胶固化原理
在生产时
CH 3 X Y-Si-X + HO-Si X CH 3 X CH 3 Y-Si- O-Si-O X CH 3
CH 3 X Si-OH + X-Si-Y CH 3 X - 2 HX CH 3 X Si-O- Si-Y CH 3 X
-
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单组分 双组分
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有机硅密封胶分类
硅酮密封胶
加成型室温硫化硅橡胶
缩合型室温硫化硅橡胶
脱羧酸型 酸性
脱醇型 中性
脱肟型 中性
脱丙酮型 中性
脱胺型 碱性
脱酰胺型 碱性
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硅酮密封胶分类
单双组份硅酮胶都是通过交联剂在催化剂作用下而 固化或硫化的，缩合型与加成型的固化反应机理的差 缩合型与加成型的固化反应机理的差 别在于前者有小分子物产生，后者无其他物质产生， 别在于前者有小分子物产生 再有前者固化时需有水的参与，而后者不需要。对于 再有前者固化时需有水的参与 缩合型单双组份硅酮密封胶而言，单组份固化时是与 缩合型单双组份硅酮密封胶而言 空气中的湿气即水反应而固化的，双组份则是与A组 空气中的湿气即水反应而固化的 份中的微量水分反应而固化的，从其反应机理上就应 份中的微量水分反应而固化的 知道，环境的温度和湿度对缩合型单双组份硅酮密封 环境的温度和湿度对缩合型单双组份硅酮密封 胶的生产和使用都有明显的影响。 胶的生产和使用都有明显的影响
有机硅来源
石英沙 – 金属硅 – 有机硅
remaining elements 1.6% H 0.9% Mg 1.9% K 2.4% Na 2.6% Ca 3.4% Fe 4.7%
Al 7.5%
O 49,0% Si 26,0%
- O - Si - O - Si - O - Si - O - Si O O O - O - Si - O - Si - O - Si - O - Si - O - Si O O O O O - O - Si - O - Si - O - Si - O O O O - Si -
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硅酮密封胶基础原料 交联剂
交联剂
化学结构
R＝ CH3 当X＝ ＝ RO-H=CH3COOH H=CH3COOH，脱醋酸型； CH3OH， CH3OH C4H8NOH， C4H8NOH 脱醇型； 脱酮肟型 脱酮型； RNR，， 脱胺型
X R-Si-X X
ES 24 ES 23 BO 38 BO 37 ME 60 醋酸型交联剂 醋酸型交联剂 酮肟型交联剂 酮肟型 交联剂 醇型交联剂 含有附着力增强剂 有更短的成膜时间
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不同硅酮密封胶优缺点
脱酸型 脱酮肟型 脱醇型 低气味(更环保) 对金属和其它材料没有腐蚀 性 强度高 固化时间可调节 硫化速度快(表面固化快) 储存稳定性好 低温长期稳定性好 优点 力学强度适中 粘结性好 透明度高 表干时间短(完全固化时 表干时间短 间长) 对一般材料无腐蚀性
石英
有机硅
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金属硅
有机硅生产流程
电流 甲醇 氯化甲烷 反应器 硅粉+催化剂 氯化甲烷 氯化甲烷 反应器 电炉 硅烷混合物 碾磨机 硅烷精馏塔 焦炭 二氧化硅SiO2
HCI 回收装 置 水解 硅氧烷 缩聚 填料 硫化剂 HTV,RTV 硅橡胶/成品 苯基硅树脂 Papercoating agents 聚硅氧烷 苯基硅树脂 纺织整理剂 调整链段长度 聚二甲基硅氧烷 甲基硅油 有机硅乳液 Paetes 有机硅树脂乳液 有机硅树脂解决方案 antifoaming agents 分散剂 甲基硅树脂 缩合 甲基硅酸 甲基硅烷 有机硅憎水剂 浸渍产品 HCI 苯基硅烷 HCI 二甲基二氯硅烷 甲基三氯硅烷