[发明专利]一种耐湿热老化的双组分缩合型室温固化硅橡胶

说明书

技术领域

本发明是一种耐湿热老化的双组分缩合型室温固化硅橡胶的制备方法。

背景技术

双组分缩合型室温固化硅橡胶固化时不放热，收缩率小，内应力低，可以深层硫化，固化后具有耐热性、耐寒性、介电性、耐臭氧和耐环境老化等特点，非常适用于许多特定的工业装配。在本领域中，已经有大量的通过缩合反应，交联成弹性体的双组分室温固化硅橡胶。这些硅橡胶主要成分有：端羟基聚二甲基硅氧烷，甲基硅油，白炭黑、硅微粉、碳酸钙等填料，烷氧基硅烷交联剂，有机锡化合物催化剂，胺基硅烷偶联剂等增粘剂。通常将填料和端羟基聚二甲基硅氧烷或少量甲基硅油预先混合，作为A组分；将少量甲基硅油、催化剂、交联剂、增粘剂以及着色材料等混合作为B组分；分别包装后运输到施胶现场，通过人工或者全自动设备按一定重量比或者体积比混合均匀，施胶到需要粘接、灌封、密封的材质如铝、玻璃、塑料等表面，室温下放置数小时或者数天，即可交联形成硅橡胶。这类硅橡胶有良好的力学性能和粘接性能，目前广泛用于建筑、电子、汽车、光伏等行业。

上述双组分室温固化硅橡胶在提供粘接固定的同时，还需要考虑硅橡胶在应用环境老化的影响。目前建筑设计寿命通常要求30-50年，光伏组件要求25年，汽车能承受10年以上，众多电子器件特别是在户外使用的电子产品，也有耐湿热老化要求。建筑、光伏等行业的一些标准对材料的耐湿热老化性能做了相关规定，如《建筑用硅酮结构密封胶GB 16776-2005》要求固化的硅橡胶在热水中浸泡后检测力学和粘接性能，《地面用晶体硅光伏组件设计鉴定与定型IEC61215》要求光伏组件能承受85℃、85％相对湿度下1000小时的湿气老化，因此硅橡胶的耐湿热性能在某些行业中显得非常重要。

固化后硅橡胶的分子链主链或交联点在湿热环境下容易被酸碱性较强的材料破坏，导致力学和粘接性能下降，达不到设计要求。在双组分缩合型室温固化硅橡胶配方中，为了让硅橡胶和基材形成良好的粘接能力，通常在B组分加入胺基硅烷偶联剂作为增粘剂。而常使用的胺丙基三乙氧基硅烷，胺乙基胺丙基三乙氧基硅烷等胺基硅烷偶联剂的碱性较强，在湿热条件下可能导致硅橡胶发生降解，性能下降。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐湿热老化的双组分缩合型室温固化硅橡胶。

本发明是这样实现的：

一种耐湿热老化的双组分缩合型室温固化硅橡胶，由A、B组分按重量比或体积比混合均匀，相互缩合反应而形成弹性体。

A组分包括如下成分：

A1：50至100重量份的端羟基聚二甲基硅氧烷或聚甲基苯基硅氧烷，在25℃下具有1,000mPa.s至1,000,000mPa.s的粘度；

A2：0至30重量份的甲基硅油，在25℃下具有50至10,000mPa.s的粘度；

A3：0至150重量份的补强填料，这些填料为固化的硅橡胶提供力学强度，可适用的有：气相法白炭黑、沉淀法白炭黑、硅微粉、硅藻土、滑石粉、高岭土、碳酸钙等。白炭黑宜用比表面积大于100m²/g的疏水的气相法白炭黑。碳酸钙宜用表面为脂肪酸处理的纳米碳酸钙。可以一种或者多种填料混合使用。

A4：0.5至10重量份带环氧基团有机化合物。包含的化合物有：常规的环氧树脂E51，E44等双酚A化合物、环氧环己烷类化合物、脂肪族环氧树脂、某些含有环氧基团化合物、如缩水甘油醚衍生物等。目前确定这些化合物均在本专利中能和B组分中的胺基硅烷在室温下能发生反应，提高硅橡胶的耐湿热性能。硅橡胶配方中环氧基团的当量大于胺基的当量，最适合的是环氧基团当量是B组分中胺基基团当量的1倍以上。

以上组分在捏合机、搅拌等混合设备中混合，三辊碾磨机碾磨分散，真空脱除气泡后包装成A组分。

B组分：

B1：0至60重量份甲基硅油，在25℃下具有50至100,000mPa.s的粘度。

B2：0至50重量份着色材料，如炭黑、钛白粉等。

B3：5至70重量份交联剂，如正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯水解低聚物、甲基三乙氧基硅烷水解低聚物等。可一种或多种混合使用。

B4：0.5至5重量份有机锡类催化剂，如二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二甲氧基二丁基锡、二乙酰丙酮二丁基锡、辛酸亚锡类有机化合物。以上催化剂可混合使用。