一種可濕-熱雙固化硅酮組合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種可濕-熱雙固化硅酮組合物及其制備方法，所述可濕-熱雙固化硅酮組合物由以下重量百分比的原料組成:有機硅樹脂70%～90%，活性填料1%～10%，固化劑1%～15%，催化劑0.1%～5%。組合物既可以吸收空氣中的潮氣自然固化，也可以吸收活性填料析出的水加速固化。
【專利說明】—種可濕-熱雙固化硅酮組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種硅酮組合物，尤其涉及一種可以濕-熱雙固化的硅酮組合物及其制備方法，屬于高分子材料領域。
【背景技術】
[0002]目前，有機硅材料以其優異的耐溫性，穩定的電學性能和環保性在各個領域得到越來越廣泛的應用，尤其是由單組份硅酮組合物濕氣固化類有機硅材料，因其避免了施工現場的稱量混合，應用工藝簡單，受到更多場合的親睞。
[0003]單組份硅酮組合物主要通過其中固化劑在施工和接觸空氣中的濕氣，吸潮水解，分解出活性基團，該活性基團與硅樹脂所帶活性基團反應而固化。[0004]但由于組合物從表面最先接觸空氣中的濕氣固化成膜，阻礙了濕氣向內部擴散，使得內部固化速度越來越慢，需要數小時甚至數天才能完全固化。在生產節奏越來越快的大趨勢下，內部固化慢的問題開始嚴重影響了單組份硅酮組合物的應用。
【發明內容】
[0005]本發明針對現有技術的不足，提供含有活性填料，可濕-熱雙固化的硅酮組合物，既可以在對固化速度沒有要求的場合靠吸收空氣中的濕氣吸潮固化，也可以在對生產節拍要求較快的場合加速固化，拓展了單組份硅酮組合物的應用領域，具有廣泛的發展前景。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供了一種可濕-熱雙固化硅酮組合物，包括:有機硅樹脂、活性填料、固化劑和催化劑，其中:所述有機硅樹脂為末端含有反應性S1-OH基團的有機硅樹脂；所述活性填料為含有結晶水的無機鹽類。
[0007]由于引入了活性填料的成份，可以為固化劑提供水解所需的水。這樣，組合物既可以吸收空氣中的潮氣自然固化，也可以吸收活性填料析出的水加速固化。
[0008]優選的，所述可濕-熱雙固化硅酮組合物各組分的重量百分含量為:有機硅樹脂70%~90%，活性填料1%~10%，固化劑1%~15%，催化劑0.1%~5%。
[0009]優選的，所述可濕-熱雙固化硅酮組合物還包括惰性填料，組合物各組分的重量百分含量為:有機硅樹脂40%~50%，惰性填料10%~40%，活性填料1%~4%，固化劑1%~10%及催化劑0.1%~2%ο
[0010]惰性填料的加入可以進一步改善組合物的物理和力學性能，并降低成本。
[0011]優選的，所述有機硅樹脂選自α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷鏈節的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、含二苯基硅氧烷鏈節α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷或含氟丙基硅氧烷鏈節α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷中的一種，其粘度為50~1000OOmPa.S。
[0012]優選的，所述固化劑為含有三個及三個以上易水解基團，能與硅樹脂末端的反應性S1-OH基團縮合形成交聯結構的硅烷或硅氧烷。
[0013]組合物中的各組分反應固化，固化后形成具有三維立體結構的高分子固化物，具有更好的化學性能和機械性能。
[0014]優選的，所述催化劑為有機錫類、有機鈦類及胍烴基烷氧基硅烷類有機物中的一種或任意幾種的混合物。
[0015]更優選的，所述催化劑選自二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、新癸酸亞錫、二月桂酸二羊基錫、二烷基二芳基錫、2-乙基己氧基欽酸酷、多烷氧基欽酸酷、欽酸叔丁酯、雙(乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯或鈦酸二異丙酯中的一種或任意幾種的混合物。
[0016]優選的，所述活性填料為28°C以下穩定，30°C以上逐漸開始分解的含有結晶水的鹽類，選自(NH4)2CO3.5Η20,ZnSO4.7H20、CuSO4.5H20、A1C13.6Η20,MgSO4.7Η20,FeSO4.7Η20、(NH4)2[Ce(S04)2]2.8Η20、KAl (SO4) 2.12Η20、Ca (SO4).2Η20、Na2 (CO3).IOH2CKNa2SnO3.3Η20或ZnCl2.6Η20中的一種或任意幾種的混合物。
[0017]一種本發明所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物的制備方法，將以總質量百分比計的有機硅樹脂70%~90%，活性填料1%~10%，固化劑1%~15%，催化劑0.1%~5%依次加入攪拌機內混合均勻，密封包裝即得。
[0018]優選的，所述可濕-熱雙固化硅酮組合物的制備方法，還加入惰性填料將以總質量百分比計的有機硅樹脂40%~50%，惰性填料10%~40%，活性填料1%~4%，固化劑1%~10%，催化劑0.1%~2%依次加入攪拌機內混合均勻，密封包裝即得。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]圖1為樣品在標準環境下固化深度數據圖。
[0020]圖2為樣品在45°C電熱干燥箱中固化深度數據圖。
[0021]圖3為樣品在65°C電熱干燥箱中固化深度數據圖。
[0022]圖4為樣品在80°C電熱干燥箱中固化深度數據圖。
【具體實施方式】
[0023]以下對本發明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發明，并非用于限定本發明的范圍。
[0024]在一個具體的實施方式中，本發明所提供的可濕-熱雙固化的硅酮組合物包括有機硅樹脂、活性填料、固化劑和催化劑，所述有機硅樹脂為末端含有反應性S1-OH基團的有機硅樹脂，所述活性填料為含有結晶水的無機鹽類。所述固化劑含有易水解基團，水解后活性基團與有機硅樹脂末端S1-OH縮合形成交聯結構的硅烷或硅氧烷。加入的活性填料析出水，為固化劑水解提供了所需的水解條件。優選的，活性填料為常溫下穩定，加熱后開始析出水分子的含有結晶水的無機鹽類。如此，該類產品可以有選擇的在加熱條件下固化，便于實際工業生產中選擇性應用。同時，除了空氣中的水分，活性填料提供了另外的水的來源，使得組合物固化速度更快。進一步的，由于組合物的制備采取均勻混合的方式，固化的反應過程也可以均勻的在 成型的產品內部進行，使得內部也具有很好的固化速度。
[0025]所述有機硅樹脂為本【技術領域】常用的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷類材料，其粘度約為50~1000OOmPa.S，可選自α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷鏈節的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、含二苯基硅氧烷鏈節α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷或含氟丙基硅氧烷鏈節α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷等中的一種。[0026]所述活性填料為含有結晶水的鹽類，選自(NH4) 2C03.5H20、ZnSO4.7H20、CuSO4.5H20、A1C13.6H20、MgSO4.7H20、FeSO4.7H20、(NH4)2[Ce (S04)2]2.8H20、KAl (SO4)2.12H20、Ca (SO4).2H20、Na2 (CO3).IOH 20、Na2SnO3.3H20 或 ZnCl2.6H20 等常用物質中的一種或任意幾種的混合物。本發明所提供的組合物作為產品儲藏條件為8°C~280C，而選取的此類水合物在常溫(20°C~28°C )下穩定存在，在加熱超過30°C時，逐漸開始析出水分子。并且物質不同，析出水分子的溫度、速度和量不同。因此，在實際生產中，可以靈活選取物質種類，調整物質的含量，進而可調整組合物的固化速度和條件，滿足施工現場需求。
[0027]所述固化劑為本【技術領域】常用材料，優選為含有三個及三個以上易水解基團，能與硅樹脂末端S1-OH縮合形成交聯結構的硅烷或硅氧烷。可選自CH3Si (OCH3)3、CH3Si(OC2H5)3' Si (OCH3) 4、Si (OC2H5) 4、Si(OtC3H7)4' (C2H5O)3SiOSi (OC2H5)3 或(C2H5O) 3SiO[ (C2H5O)2SiO] Si (OC2H5) 3 等中的一種。
[0028]所述催化劑為各種有機錫類、有機鈦類或胍烴基烷氧基硅烷類有機物中的一種或任意幾種的混合物。此類催化劑為本【技術領域】常催化劑，可選自二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、新癸酸亞錫、二月桂酸二辛基錫、二烷基二芳基錫、2-乙基己氧基鈦酸酯、多烷氧基鈦酸酯、鈦酸叔丁酯、雙(乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯或鈦酸二異丙酯等中的一種或任意幾種的混合物。
[0029]所述惰性填料為本【技術領域】常用填料，選自重質碳酸鈣、輕質碳酸鈣、炭黑、硅微粉、硅藻土、鈦白粉等不含活性成分的固體原料。
[0030]制備及應用實施例
[0031]本發明 提供的一種可濕-熱雙固化硅酮組合物，其各組分的重量百分含量為:有機硅樹脂70%~90%,活性填料1%~10%,固化劑1%~15%,催化劑0.1%~5%。
[0032]實施例1
[0033]準確稱取有機硅樹脂A70g，活性性填料10g，固化劑15g和催化劑5g，將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0034]其中，所用有機娃樹脂為粘度為IOOmPa.s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，活性性填料為CuSO4.5Η20,固化劑為CH3Si (OCH3)3,催化劑為二月桂酸二丁基錫。
[0035]實施例2
[0036]準確稱取有機硅樹脂A80g，活性填料7g，固化劑IOg和催化劑3g，將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0037]其中，所用有機娃樹脂為粘度為1000OmPa.s的含甲基苯基硅氧烷鏈節的ct ,ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，活性填料為ZnSO4.7Η20,固化劑為CH3Si (OC2H5) 3，催化劑為二乙酸二丁基錫。
[0038]實施例3
[0039]準確稱取有機硅樹脂A85g，活性填料5g，固化劑6g和催化劑4g，將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0040]其中，所用有機硅樹脂為粘度為50000mPa.s的含二苯基硅氧烷鏈節α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，活性填料為Na2(CO3).IOH2O,固化劑為Si (OC2H5) 4，催化劑為雙(乙酰乙
酸乙酯)鈦酸二異丙酯。[0041]實施例4
[0042]準確稱取有機硅樹脂A90g，活性填料lg，固化劑8.9g和催化劑0.1g,將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0043]其中，所用有機硅樹脂為粘度為1000OOmPa.s的含氟丙基硅氧烷鏈節α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，活性填料KAl (SO4)2.12H203g，固化劑為(C2H5O)3SiOSi (OC2H5) 3，催化劑為鈦酸二異丙酯。
[0044]優選的，本發明所提供的一種濕-熱雙固化硅酮組合物，還包括惰性填料，各組份的重量百分 含量為:有機硅樹脂40%~50%，惰性填料10%~40%，活性填料1%~4%，固化劑1%~10%及催化劑0.1%~2%ο
[0045]實施例5
[0046]準確稱取有機硅樹脂A50g，惰性填料輕質碳酸鈣40g，活性填料KAl (SO4)2.12H2033g,固化劑6g和催化劑lg，將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0047]其中，所用有機娃樹脂為粘度為50000mPa.s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，固化劑為(C2H5O)3SiOSi (OC2H5)3，催化劑為鈦酸二異丙酯。
[0048]對比實施例1
[0049]準確稱取有機硅樹脂A55g，惰性填料30g，固化劑12g和催化劑3g，將上述各組分加入雙行星動力混合攪拌機內攪拌均勻，密封包裝即得；
[0050]其中，所用有機硅樹脂為粘度為50000mPa.s的α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷，惰性填料為輕質碳酸鈣，固化劑為CH3Si (OC2H5)3，催化劑為雙(乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯。
[0051]實驗例
[0052]環境1:標準環境下固化測試
[0053]將實施例1-4及對比實施例樣品分別取適量，填充在斜坡型槽中，刮平，置于標準環境(23°C，相對濕度50%濕度)下，24小時后測試固化深度。
[0054]環境2:45°C電熱干燥箱中固化測試
[0055]將實施例1-4及對比實施例樣品分別取適量，填充在斜坡型槽中，刮平，置于40°C電熱干燥箱中，24小時后測試固化深度。
[0056]環境3:65°C電熱干燥箱中固化測試
[0057]將實施例1-4及對比實施例樣品分別取適量，填充在斜坡型槽中，刮平，置于60°C電熱干燥箱中，24小時后測試固化深度。
[0058]環境4:80°C電熱干燥箱中固化測試
[0059]將實施例1-4及對比實施例樣品分別取適量，填充在斜坡型槽中，刮平，置于80°C電熱干燥箱中，24小時后測試固化深度。
[0060]測試結果及數據分析I
[0061]如圖1所示，圖1為樣品在標準環境下固化深度數據圖，其中1-5號樣品分別對應實施例1-4及對比實施例1。由圖可以看到，在標準環境下，本發明應用實施例與對比實施例的固化深度差別不大，基本都在2.5_左右，可以滿足一般工藝要求。
[0062]測試結果及數據分析2[0063]如圖2所示，圖2為樣品在45°C電熱干燥箱中固化深度數據圖，其中I~5號樣品分別對應實施例1-4及對比實施例。由圖可以看到，隨著溫度的升高，濕度降低，空氣中的水分含量減少。對比實施例固化深度與在標準環境下相比有所下降，而本發明應用實施例1-4因為含有能析出水分的活性填料，其固化深度不但沒有降低，反而升高。
[0064]測試結果及數據分析3
[0065]如圖3和圖4所示，分別是樣品在65°C和80°C電熱干燥箱中的固化深度數據如，其中1-5號樣品分別對應實施例1-4及對比實施例。由圖可以看到，隨著溫度的升高，濕度降低，空氣中的水分含量減少。對比實施例固化深度與在標準環境下相比明顯下降，而實施例1-4因為含有能析出水分的活性填料，其固化深度不但沒有降低，反而升高。[0066]由圖1-4可以看出，隨著溫度的越高，相對濕度越小，空氣中濕氣含量降低，實施例1-4的固化速度越快，對比實施例的固化速度反而越慢，溫度越高，兩者差別越大，實施例的固化優勢越明顯，可以滿足生產節拍比較快的場合。
[0067]本發明所述的濕-熱雙固化硅酮組合物，可以用于建筑、汽車、電子電器、等領域的粘結和密封。
[0068]以上所述僅為本發明的較佳實施方式，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種可濕-熱雙固化硅酮組合物，包括:有機硅樹脂、活性填料、固化劑和催化劑，其中: 所述有機硅樹脂為末端含有反應性S1-OH基團的有機硅樹脂； 所述活性填料為含有結晶水的無機鹽類。
2.根據權利要求1所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其各組分的質量百分比為:有機硅樹脂70%~90%,活性填料1%~10%,固化劑1%~15%,催化劑0.1%~5%。
3.根據權利要求1所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，還包括惰性填料，其各組分的質量百分比為:有機硅樹脂40%~50%，惰性填料10%~40%，活性填料1%~4%，固化劑1%~10%及催化劑0.1%~2%。
4.根據權利要求1至3任一所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其特征在于:所述有機硅樹脂選自α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、甲基苯基硅氧烷鏈節的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、或者含二苯基硅氧烷鏈節α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷或含氟丙基硅氧烷鏈節α，ω - 二羥基聚二甲基硅氧烷中的一種，其粘度為50~1000OOmPa.S。
5.根據權利要求1至3任一所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其特征在于:所述固化劑為含有三個或三個以上易水解基團，能與硅樹脂末端的反應性S1-OH基團縮合形成交聯結構的硅烷或硅氧烷。
6.根據權利要求1至3任一所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其特征在于:所述催化劑選自有機錫類、有機鈦類及胍烴基烷氧基硅烷類有機物中的一種或任意幾種的混合物。
7.根據權利要求6所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其特征在于:所述催化劑選自二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫、新癸酸亞錫、二月桂酸二辛基錫、二烷基二芳基錫、2-乙基己氧基鈦酸酯、多烷氧基鈦酸酯、鈦酸叔丁酯、雙(乙酰乙酸乙酯)鈦酸二異丙酯或鈦酸二異丙酯中的一種或任意幾種的混合物。
8.根據權利要求1至3任一所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物，其特征在于:所述活性填料為28°C以下穩定，30°C以上逐漸開始分解的含有結晶水的鹽類，選自(NH4)2CO3.5H20、ZnSO4.7H20，CuSO4.5H20、A1C13.6H20、MgSO4.7H20、FeSO4.7H20、(NH4)2 [Ce (S04)2]2.8H20、KAl (SO4) 2.12H20、Ca (SO4).2H20、Na2 (CO3).10H20、Na2Sn03.3H20 或 ZnCl2.6H20 中的一種或任意幾種的混合物。
9.一種權利要求1或2所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物的制備方法，將以總質量百分比計的有機硅樹脂70%~90%，活性填料1%~10%，固化劑1%~15%，催化劑0.1%~5%依次加入攪拌機內混合均勻，密封包裝即得。
10.一種權利要求9所述的可濕-熱雙固化硅酮組合物的制備方法，還包括加入惰性填料，將以總質量百分比計的有機硅樹脂40%~50%，惰性填料10%~40%，活性填料1%~4%，固化劑1%~10%，催化劑0.1%~2%依次加入攪拌機內混合均勻，密封包裝即得。
【文檔編號】C08L83/06GK103951980SQ201310433428
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】石紅娥, 王建斌, 陳田安 申請人:煙臺德邦科技有限公司