硅酮密封胶的基本知识

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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
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
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
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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
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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 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。
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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

副产物
时间
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固化速度与环境温度、 固化速度与环境温度、湿度关系
0 20 固化层厚 度 [mm] 15 10 5 0
2
4
6
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 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
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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
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
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。
三甲基氯硅烷

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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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
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 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
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
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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
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