本發(fā)明屬于密封膠,具體涉及一種高性能的啞光型硅酮密封膠及其制備方法。
背景技術:
1、脫醇型單組分縮合型室溫硫化液體(rtv-1)硅橡膠是以α,ω-聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物,輔以交聯(lián)劑、填料、增塑劑、偶聯(lián)劑、催化劑在隔絕濕氣的容器內(nèi)混合而成的膏狀物,在室溫下通過與空氣中的水發(fā)生反應,固化形成彈性硅橡膠,其具有使用溫度范圍廣、卓越的耐候性、優(yōu)良的電氣絕緣性能、優(yōu)異的生物相容性以及對材料的粘接性等諸多優(yōu)良性能。近年來,隨著市場需求的多樣化及人們審美觀念的改變,外觀自然且觀感柔和的低光澤硅酮密封膠越來越受到人們的喜愛。
2、目前市面上通用的制備啞光型硅酮密封膠的方法是通過簡單物理共混的方式添加大粒徑的消光劑來達到啞光的效果。專利cn106634802a提供了一種熒光性啞光硅膠的制備方法,在硅酮密封膠的配方里加入了桐油作為啞光劑達到啞光的效果。由于桐油的揮發(fā)性和不穩(wěn)定性,該配方很難達到長久的啞光效果和良好的粘接效果,且專利中未提到具體的光澤度數(shù)值。專利cn115785890a通過選用特定的種類和特定粒徑的消光粉達到啞光效果。包括粒徑為3μm~30μm的二氧化硅以及粒徑為10μm~50μm的硅微粉、云母粉、滑石粉的至少一種。在硅酮密封膠中外加消光劑的消光效果優(yōu)異,但由于添加的大粒徑的無機消光劑與聚硅氧烷的相容較差,消光劑易在體系中團聚,使得密封膠的穩(wěn)定性差、耐磨性差、力學性能下降以及粘接性較差等。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種兼具良好的力學性能和粘接性能的啞光型硅酮密封膠。
2、實現(xiàn)上述目的包括如下技術方案。
3、本發(fā)明第一方面提供一種高性能的啞光型硅酮密封膠,按重量份計,所述啞光型硅酮密封膠由包括以下組分的原料制備而成:
4、
5、其中,所述硅烷改性聚氨酯預聚體由聚氨酯預聚體與3-氨丙基三甲氧基硅烷反應得到;所述聚氨酯預聚體由異佛爾酮二異氰酸酯和聚丙二醇反應得到;
6、所述有機消光劑為環(huán)戊二烯,丁二烯,戊二烯,庚二烯,環(huán)己烯中的至少一種。
7、在其中一些實施例中,所述聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的摩爾比為1:2~4:2~4;優(yōu)選地,所述聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的摩爾比為1:2~2.5:2~2.5。
8、在其中一些實施例中,所述硅烷改性聚氨酯預聚體的制備方法包括如下步驟:
9、步驟1.在惰性氣體保護下,將異佛爾酮二異氰酸酯和聚丙二醇在催化劑的作用下反應生成聚氨酯預聚體;
10、步驟2.將所得聚氨酯預聚體與3-氨丙基三甲氧基硅烷反應得到所述硅烷改性聚氨酯預聚體。
11、在其中一些實施例中,所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、二新癸酸二甲基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的至少一種;和/或,
12、所述催化劑的用量為異佛爾酮二異氰酸酯和聚丙二醇兩種物質(zhì)重量總和的0.05wt.%;和/或,
13、所述步驟1中,反應溫度為65℃~75℃,反應時間為5h~8h;和/或,
14、所述步驟2中,反應溫度為65℃~75℃,反應的時間為1h~3h;和/或,
15、所述惰性氣體為氮氣。
16、在其中一些實施例中,所述聚丙二醇的分子量為1000~1500;優(yōu)選地,所述聚丙二醇的分子量為1000~1200。
17、在其中一些實施例中,按重量份計,所述啞光型硅酮密封膠由包括以下組分制備而成:
18、
19、在其中一些實施例中,所述有機消光劑優(yōu)選為戊二烯,所述硅烷改性聚氨酯預聚體與所述戊二烯的用量比為25~27:1.5。
20、在其中一些實施例中,所述α,ω-二羥基聚硅氧烷25℃的粘度為10000mpa·s~500000mpa·s;和/或,
21、所述二甲基硅油25℃的粘度為100mpa.s~10000mpa.s;和/或,
22、所述納米活性碳酸鈣的粒徑在100nm~140nm之間。
23、在其中一些實施例中,所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷中的至少一種;和/或,
24、所述復配偶聯(lián)劑為γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三乙氧基硅烷、n-β氨乙基γ-氨丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙基三乙氧基硅烷、環(huán)氧丙基三甲氧基硅烷中的至少兩種;和/或,
25、所述鈦酸酯硫化劑為二異丙氧基鈦雙(乙酰乙酸乙酯)螯合物。
26、本發(fā)明第二方面提供一種如上所述的啞光型硅酮密封膠的制備方法,所述制備方法包括如下步驟:
27、步驟a、將α,ω-二羥基聚硅氧烷、硅烷改性聚氨酯預聚體、二甲基硅油和納米活性碳酸鈣在捏合機中進行脫水共混得到基料;
28、步驟b、在室溫下,將所得基料與交聯(lián)劑、有機消光劑在真空環(huán)境的攪拌機中進行反應;
29、步驟c、在反應后的基料中加入復配偶聯(lián)劑和鈦酸酯硫化劑在真空環(huán)境的攪拌機中進行反應,制得啞光型硅酮密封膠。
30、在其中一些實施例中,所述步驟a中,反應溫度為80℃~150℃,真空度為-0.09mpa~0.099mpa,脫水共混30分鐘~300分鐘;和/或,
31、所述步驟b中,真空度為-0.04mpa~0.04mpa,轉速為10rpm~800rpm,反應時間為5分鐘~30分鐘;和/或,
32、所述步驟c中,真空度為-0.09mpa~0.099mpa,轉速為10rpm~800rpm,反應時間為30分鐘~120分鐘。
33、本發(fā)明中,通過異佛爾酮二異氰酸酯和聚丙二醇反應先生成異氰酸酯基團封端的聚氨酯預聚體,然后在聚氨酯預聚體中加入3-氨丙基三甲氧基硅烷進行反應得到硅烷改性聚氨酯預聚體,發(fā)現(xiàn)該硅烷改性聚氨酯預聚體和α,ω-二羥基聚硅氧烷配合作為基礎聚合物,同時配合使用有機消光劑制備脫醇型硅酮密封膠時,該硅烷改性聚氨酯預聚體和有機消光劑能夠形成協(xié)同作用,一方面能夠使得到的脫醇型硅酮密封膠具有良好的啞光效果,另一方面能夠兼具良好的力學性能和粘接性能,不會對硅酮密封膠的表干時間、拉伸強度、斷裂伸長率等力學性能和粘接性能造成明顯的負面影響。
1.一種高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,按重量份計,所述啞光型硅酮密封膠由包括以下組分的原料制備而成:
2.如權利要求1所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的摩爾比為1:2~4:2~4;優(yōu)選地,所述聚丙二醇、異佛爾酮二異氰酸酯和3-氨丙基三甲氧基硅烷的摩爾比為1:2~2.5:2~2.5。
3.如權利要求1所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述硅烷改性聚氨酯預聚體的制備方法包括如下步驟:
4.如權利要求3所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述催化劑為二月桂酸二丁基錫、二新癸酸二甲基錫、辛酸亞錫、二醋酸二丁基錫中的至少一種;和/或,
5.如權利要求1-4任一項所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述聚丙二醇的分子量為1000~1500;優(yōu)選地,所述聚丙二醇的分子量為1000~1200。
6.如權利要求1-4任一項所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,按重量份計,所述啞光型硅酮密封膠由包括以下組分制備而成:
7.如權利要求1-4任一項所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述α,ω-二羥基聚硅氧烷25℃的粘度為10000mpa·s~50?0000mpa·s;和/或,
8.如權利要求1-4任一項所述的高性能的啞光型硅酮密封膠,其特征在于,所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷中的至少一種;和/或,
9.一種權利要求1-8任一項所述的啞光型硅酮密封膠的制備方法,其特征在于,所述制備方法包括如下步驟:
10.如權利要求9所述的制備方法,其特征在于,所述步驟a中,反應溫度為80℃~150℃,真空度為-0.09mpa~0.099mpa,脫水共混30分鐘~300分鐘;和/或,