本發(fā)明涉及c08l，具體為一種低壓變有機(jī)硅材料及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、主流的密封圈主要有幾大類，分別是橡膠密封圈類(材質(zhì)主要為epdm、sbr等)、膠黏劑類(材質(zhì)主要為有機(jī)硅體系)、模切泡綿膠帶類(材質(zhì)主要為發(fā)泡硅橡膠、聚氨酯等)、fipfg發(fā)泡有機(jī)硅和聚氨酯。橡膠密封圈類采用模壓成型工藝，價(jià)格低，可重復(fù)利用，但是對(duì)法蘭平整度要求高，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配；膠黏劑類采用涂膠成型工藝，與法蘭面貼合度高，密封性最好，但是固化時(shí)間長，難拆解，維修性差；模切泡綿膠帶類基于模切、拼接成型工藝，密封性好，可重復(fù)利用，但是價(jià)格比較貴，難以自動(dòng)化操作；fipfg發(fā)泡有機(jī)硅采用點(diǎn)膠成型工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化，但是需專用發(fā)泡點(diǎn)膠設(shè)備超級(jí)昂貴、點(diǎn)膠后需烘箱加熱固化，且現(xiàn)有有機(jī)硅灌封材料具有較高的粘度，不利于有效脫泡，可能存在最終缺陷，發(fā)生意外，發(fā)泡強(qiáng)度弱，無法滿足特殊密封場合的長期密封需求。如中國專利(授權(quán)公告號(hào)為cn115028927b)公開了一種超低硬度高回彈低壓變?nèi)冶鹉z材料及其制備方法，通過優(yōu)化三元乙丙橡膠配方體系，降低材料的硬度的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高彈性和較低的壓縮永久變形性，但是壓縮永久變形性有待進(jìn)一步提升，且對(duì)法蘭平整度要求高，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種低壓變有機(jī)硅材料，在保持有機(jī)硅的防水密封性能的基礎(chǔ)上，采用生膠和樹脂結(jié)合的方式，提升了壓變性能，滿足新能源汽車的電池、電控、5g通訊等設(shè)備的新型密封技術(shù)的應(yīng)用需求。

2、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料不需要投入專用設(shè)備，點(diǎn)膠后室溫快速固化，不需要加熱烘道，有效降低能耗，且可拆卸、可返工，能夠?qū)崿F(xiàn)長久密封。

3、本發(fā)明一方面提供了一種低壓變有機(jī)硅材料，至少包括以下組分：平均每分子至少含兩個(gè)鏈烯基的粘度(25℃，q/xhg?6010-2020)在10mm2/s-2000mm2/s的液體聚有機(jī)硅氧烷，每分子含至少三個(gè)硅鍵連的氫原子的聚有機(jī)硅氧烷，乙烯基硅樹脂，白炭黑，鉑金催化劑，阻聚劑。

4、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液體聚有機(jī)硅氧烷的粘度(25℃，q/xhg?6010-2020)為50mm2/s-1500mm2/s，優(yōu)選為200mm2/s-1000mm2/s，包括200mm2/s、300mm2/s、400mm2/s、500mm2/s、600mm2/s、700mm2/s、800mm2/s、900mm2/s、1000mm2/s。

5、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述液體聚有機(jī)硅氧烷為端乙烯基硅油，所述端乙烯基硅油的乙烯基含量為0.05-5wt％，優(yōu)選為0.1-2.0wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.3-1wt％。

6、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述白炭黑的比表面積為50-400m2/g，優(yōu)選為150-380m2/g。

7、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述每分子含至少三個(gè)硅鍵連的氫原子的聚有機(jī)硅氧烷為含氫硅油，所述含氫硅油的含氫量為0.1-20wt％，優(yōu)選為0.5-10wt％。

8、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述乙烯基硅樹脂的粘度(25℃)為6000-25000mpa.s，優(yōu)選為6500-15000mpa.s。

9、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述乙烯基硅樹脂的乙烯基含量為0.1-5wt％，優(yōu)選為0.5-2wt％，進(jìn)一步優(yōu)選為0.8-2wt％。

10、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述鉑金催化劑選自氯鉑酸，1,3-二乙烯-1,1,2,2-四甲基硅氧烷鉑配合物中的一種，優(yōu)選為鉑(0)-1,3-二乙烯-1,1,3,3-四甲基二硅氧烷。

11、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述阻聚劑選自四甲基二乙烯基二硅氧烷，四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷，乙炔基環(huán)己醇，甲基丁炔醇，1-丁炔醇中的至少一種，優(yōu)選為乙炔基環(huán)己醇。

12、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述低壓變有機(jī)硅材料包括a組分和b組分，a組分中包括液體聚有機(jī)硅氧烷、白炭黑、含氫硅油、阻聚劑和任選的乙烯基硅樹脂；b組分中包括液體聚有機(jī)硅氧烷、白炭黑、鉑金催化劑和任選的乙烯基硅樹脂；a組分和b組分中不同時(shí)不包含乙烯基硅樹脂。

13、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，按重量份計(jì)，所述a組分至少包括以下原料：聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑組成的基膠30-80份、含氫硅油5-10份、阻聚劑0.001-0.005份和乙烯基硅樹脂2-15份。

14、優(yōu)選的，所述a組分中基膠、含氫硅油、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(6-8)：(5-10)。

15、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，按重量份計(jì)，所述b組分至少包括以下原料：聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑組成的基膠30-80份、鉑金催化劑0.01-0.05份和乙烯基硅樹脂5-20份。

16、優(yōu)選的，所述b組分中基膠、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(10-15)。

17、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑組成的基膠中聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑質(zhì)量比為(5-8)：(2-4)，優(yōu)選為(6-7)：(3-4)。

18、作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述低壓變有機(jī)硅材料的粘度(25℃)＜20000mpa.s。

19、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料，通過采用粘度(25℃，q/xhg?6010-2020)為50mm2/s-1500mm2/s、乙烯基含量為0.1-2.0wt％的端乙烯基硅油與含氫量為0.5-10wt％的含氫硅油以及粘度(25℃)為6000-25000mpa.s的乙烯基硅樹脂為原料制備得到的低壓變有機(jī)硅材料能夠在室溫(20-30℃)下固化，且固化后具有三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效降低壓縮永久變形性的同時(shí)保證密封性能，且能夠點(diǎn)膠成型，施工性好，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化裝配，適用范圍廣。進(jìn)一步的，本技術(shù)通過將低粘度的端乙烯基硅油和比表面積為150-380m2/g的白炭黑用硅氮烷進(jìn)行高溫處理后獲得高性能低粘度的基膠，然后配合含氫硅油、乙烯基硅樹脂實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度、低粘度同時(shí)低壓變的可灌封、可注射成型的密封材料的制備。發(fā)明人分析原因可能為：比表面積為150-380m2/g的白炭黑在硅氮烷中高溫下處理后能夠與低粘度的端乙烯基硅油充分混合均勻，去除表面殘留的羥基，后續(xù)能夠充分交聯(lián)，填充交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提高彈性，因此在壓變的情況下能夠迅速回復(fù)。

20、進(jìn)一步的，本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料，通過控制基膠中白炭黑的添加量和乙烯基硅樹脂的添加量，尤其是在控制基膠中聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑質(zhì)量比為(5-8)：(2-4)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步控制a組分中基膠、含氫硅油、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(6-8)：(5-10)、b組分中基膠、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(10-15)，將有機(jī)硅材料的壓縮永久變形性降低至10％以下，便于后續(xù)拆卸維修后重復(fù)利用。

21、本發(fā)明另一方面提供了一種低壓變有機(jī)硅材料的制備方法，包括以下步驟：

22、(1)將平均每分子至少含兩個(gè)鏈烯基的粘度在10mm2/s-2000mm2/s的液體聚有機(jī)硅氧烷、白炭黑在硅氮烷中進(jìn)行高溫處理形成基膠；

23、(2)將基膠、每分子含至少三個(gè)硅鍵連的氫原子的聚有機(jī)硅氧烷、乙烯基硅樹脂、阻聚劑混合后獲得a組分；

24、(3)將基膠、乙烯基硅樹脂、鉑金催化劑混合后獲得b組分。

25、(4)使用時(shí)將a組分和b組分混合后1-3分鐘進(jìn)行灌封，室溫固化后即得。優(yōu)選的，所述高溫處理的溫度為130-160℃，時(shí)間為2-4h；優(yōu)選的，所述高溫處理的溫度為150-160℃，時(shí)間為2-3h。

26、優(yōu)選的，所述硅氮烷為六甲基二硅氮烷。

27、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料具有優(yōu)異的減震緩沖、隔水密封性能，且具有優(yōu)異的機(jī)械力學(xué)性能和阻燃性能，能夠滿足特殊密封場合的長期密封需求，具有極高的市場應(yīng)用推廣價(jià)值。

28、本發(fā)明第三方面提供了另一種低壓變有機(jī)硅材料的應(yīng)用，應(yīng)用于新能源汽車的電池、電控、5g通訊設(shè)備領(lǐng)域。

29、有益效果

30、1、本發(fā)明提供了一種低壓變有機(jī)硅材料，在保持有機(jī)硅的防水密封性能的基礎(chǔ)上，采用生膠和樹脂結(jié)合的方式，提升了壓變性能，滿足新能源汽車的電池、電控、5g通訊等設(shè)備的新型密封技術(shù)的應(yīng)用需求。

31、2、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料不需要投入專用設(shè)備，點(diǎn)膠后室溫快速固化，不需要加熱烘道，有效降低能耗，且可拆卸、可返工，能夠?qū)崿F(xiàn)長久密封。

32、3、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料，通過采用粘度(25℃，q/xhg?6010-2020)為50mm2/s-1500mm2/s、乙烯基含量為0.1-2.0wt％的端乙烯基硅油與含氫量為0.5-10wt％的含氫硅油以及粘度(25℃)為6000-25000mpa.s的乙烯基硅樹脂為原料制備得到的低壓變有機(jī)硅材料能夠在室溫(20-30℃)下固化，且固化后具有三維立體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有效降低壓縮永久變形性的同時(shí)保證密封性能，且能夠點(diǎn)膠成型，施工性好，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化裝配，適用范圍廣。

33、4、本技術(shù)通過將低粘度的端乙烯基硅油和比表面積為150-380m2/g的白炭黑用硅氮烷進(jìn)行高溫處理后獲得高性能低粘度的基膠，然后配合含氫硅油、乙烯基硅樹脂實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度、低粘度同時(shí)低壓變的可灌封、可注射成型的密封材料的制備。

34、5、本發(fā)明提供的低壓變有機(jī)硅材料，通過控制基膠中白炭黑的添加量和乙烯基硅樹脂的添加量，尤其是在控制基膠中聚有機(jī)硅氧烷和白炭黑質(zhì)量比為(5-8)：(2-4)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步控制a組分中基膠、含氫硅油、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(6-8)：(5-10)、b組分中基膠、乙烯基硅樹脂的質(zhì)量比為50：(10-15)，將有機(jī)硅材料的壓縮永久變形性降低至10％以下，便于后續(xù)拆卸維修后重復(fù)利用。