硅酮密封膠交聯(lián)劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種硅酮密封膠交聯(lián)劑及其制備方法和應(yīng)用，所述制備方法采用長鏈烷基三氯硅烷作為交聯(lián)劑前體物質(zhì)，與脫除劑反應(yīng)，即得交聯(lián)劑；所述長鏈烷基三氯硅烷為C6-C18烷基三氯硅烷，該交聯(lián)劑應(yīng)用于制備硅酮密封膠。本發(fā)明所述交聯(lián)劑，由于長鏈烷基的加入起到增塑劑的作用，在制備硅酮密封膠的過程中，長鏈烷基通過化學(xué)鍵鍵合到高分子材料中，所制得的密封膠不存在滲油污染問題。
【專利說明】硅酮密封膠交聯(lián)劑及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料領(lǐng)域，特別是涉及一種硅酮密封膠交聯(lián)劑及其制備方法和應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]硅酮密封膠是在建筑行業(yè)中有著廣泛應(yīng)用的防水密封材料，它不但具有粘結(jié)能力強、拉伸強度大等優(yōu)良的機械性能，同時還具有優(yōu)越的耐熱、耐寒、耐候和抗臭氧等諸多特性。隨著需求的不斷增長，硅酮密封膠的新品種、新工藝不斷涌現(xiàn)，然而在密封膠交聯(lián)劑的研制方面卻沒有明顯進展，仍然主要使用含有甲基的交聯(lián)劑，如甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三異丙烯氧基硅烷、甲基三丁酮肟氧基硅烷等，且該種交聯(lián)劑僅具有交聯(lián)的作用；在硅酮密封膠的制備過程中，由于需要加入增塑劑，如鄰苯二甲酸丁酯、二甲基硅油等，然而這些增塑劑會滲入基材，污染石材、金屬鍍膜玻璃、裝飾物品等，從而引發(fā)污染問題，所以密封膠增塑劑的滲油污染問題也是一個亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，本發(fā)明提供一種硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法。
[0004]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案具體如下:
[0005]一種硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，采用長鏈烷基三氯硅烷作為交聯(lián)劑前體物質(zhì)，與脫除劑反應(yīng)，即得交聯(lián)劑；所述長鏈烷基三氯硅烷為C6-C18烷基三氯硅烷，所述脫除劑為甲醇、醋酸酐、丙酮或丙酮肟。
.[0006]在其中一些實施例中，所述長鏈烷基三氯硅烷為十八烷基三氯硅烷、十六烷基三氯硅烷、十二烷基三氯硅烷、癸基三氯硅烷、辛基三氯硅烷或己基三氯硅烷。
[0007]在其中一些實施例中，所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0008](I)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌；
[0009](2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加25_45重量份的甲醇脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌l_5h，用中和劑甲醇鈉或乙醇鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)物至中性，過濾，蒸餾除掉溶劑，得到烷基三甲氧基娃燒交聯(lián)劑。
[0010]在其中一些實施例中，所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0011](I)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌；
[0012](2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加80-140重量份的醋酸酐脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌15-30h，蒸餾除掉未反應(yīng)的醋酸酐以及生成的乙酰氯，得到長鏈烷基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0013]在其中一些實施例中，所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0014](I)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑、80-140重量份的三乙胺中和劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌；
[0015](2)于50-60°C、l_5h內(nèi)勻速滴加溶于45_80重量份的丙酮脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌10-20h，過濾除掉胺鹽、蒸餾除掉溶劑，得長鏈烷基三丙烯酮基硅烷交聯(lián)劑。
[0016]在其中一些實施例中，所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0017](I)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑、60-110重量份的吡啶中和劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌；
[0018](2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加溶于100-200重量份二甲苯、甲苯或苯的55-100
重量份丙酮肟進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌0.5-2h，過濾除掉吡啶鹽、蒸餾除掉溶劑，得長鏈燒基二麗廂基娃燒交聯(lián)劑。
[0019]在其中一些實施例中，所述有機溶劑為石油醚、甲苯、二甲苯或苯。
[0020]本發(fā)明還提供一種上述制備方法制得的硅酮密封膠交聯(lián)劑及其在制備硅酮密封膠中的應(yīng)用。
[0021]在其中一些實施例中，所述硅酮密封膠交聯(lián)劑為長鏈烷基三甲氧基硅烷、長鏈烷基二乙酸基娃燒、長鏈燒基二丙稀麗基娃燒或長鏈燒基二麗廂基娃燒。
[0022]本發(fā)明所述的一種硅酮密封膠交聯(lián)劑及其制備方法具有以下優(yōu)點和有益效果:
[0023]本發(fā)明所述制備 方法簡單易操作，采用C6-C18的長鏈烷基三氯硅烷作為交聯(lián)劑前體，配合甲醇、醋酸酐、丙酮或丙酮肟等脫除劑，所制得的硅酮密封膠交聯(lián)劑，除作為交聯(lián)劑夕卜，還可起到增塑劑的作用，由于長鏈烷基的加入，其在制備硅酮密封膠的過程中，烷基通過化學(xué)鍵鍵合到高分子材料中，因此所制得的密封膠不存在滲油污染問題。
【具體實施方式】
[0024]以下將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0025]實施例1己基三甲氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0026]一種己基三甲氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0027](I)將100重量份的己基三氯硅烷、50重量份石油醚加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0028](2)于20°C下、5h勻速滴加45重量份甲醇進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌3h，用甲醇鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)物至中性，過濾、減壓除溶劑后得到己基三甲氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0029]實施例2十八燒基二甲氧基娃燒交聯(lián)劑的制備
[0030]一種十八烷基三甲氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0031](I)將100重量份的十八烷基三氯硅烷、100重量份石油醚溶劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0032](2)于30°C下、2h勻速滴加25重量份甲醇進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌5h，用乙醇鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)物至中性，過濾、減壓除溶劑后得到十八烷基三甲氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0033]實施例3癸基三甲氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0034]一種癸基三甲氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0035](I)將100重量份的癸基三氯硅烷、80重量份甲苯加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0036](2)于0°C下、Ih勻速滴加35重量份甲醇進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌5h，使用甲醇鈉或乙醇鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)物至中性，過濾、減壓除溶劑后得到癸基三甲氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0037]實施例4十六烷基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0038]一種十六烷基三乙酰氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0039](I)將100重量份的十六烷基三氯硅烷、90重量份苯加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0040](2)于10°C下、2h勻速滴加85重量份醋酸酐進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌15h，減壓蒸餾除掉未反應(yīng)的醋酸酐以及生成的乙酰氯后得到十六烷基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0041]實施例5辛基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0042]一種辛基三乙酰氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0043](I)將100重量份的辛基三氯硅烷、60重量份甲苯加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0044](2)于15°C下、4小時勻速滴加125重量份醋酸酐進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌25小時，減壓蒸餾除掉未反應(yīng)的醋酸酐以及生成的乙酰氯后得到辛基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0045]實施例6十二烷基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0046]—種十二烷基三乙酰氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:.[0047](I)將100重量份的十二烷基三氯硅烷、100重量份石油醚加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0048](2)于5°C下、I小時勻速滴加140重量份醋酸酐進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌30小時，減壓蒸餾除掉未反應(yīng)的醋酸酐以及生成的乙酰氯后得到十二烷基三乙酰氧基硅烷交聯(lián)劑。
[0049]實施例7十八燒基二異丙稀氧基娃燒交聯(lián)劑的制備
[0050]一種十八烷基三異丙烯氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0051](I)將100重量份的十八燒基三氯娃燒、100重量份石油醚、80重量份三乙胺加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0052](2)50°C下、5小時內(nèi)勻速滴加溶于45重量份丙酮進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌10小時，過濾除掉胺鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得十八烷基三丙烯酮基硅烷交聯(lián)劑。
[0053]實施例8己基二異丙稀氧基娃燒娃交聯(lián)劑的制備
[0054]一種己基三異丙烯氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑
[0055](I)將100重量份的己基三氯硅烷、50重量份甲苯、140重量份三乙胺加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0056](2)于60°C下、I小時內(nèi)勻速滴加溶于80重量份丙酮進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌20小時，過濾除掉胺鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得己基三丙烯酮基硅烷交聯(lián)劑。
[0057]實施例9癸基三異丙烯氧基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0058]一種癸基三異丙烯氧基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑
[0059](I)將100重量份的癸基三氯硅烷、80重量份二甲苯、110重量份三乙胺加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；[0060](2)于55°C下、3小時內(nèi)勻速滴加溶于65重量份丙酮進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌15小時，過濾除掉胺鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得癸基三丙烯酮基硅烷交聯(lián)劑。
[0061]實施例10十六烷基三酮肟基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0062]一種十六烷基三酮肟基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑
[0063](I)將100重量份的十六烷基三氯硅烷、90重量份石油醚、67重量份吡啶加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0064](2)于30°C下、5小時內(nèi)勻速滴加溶于150重量份二甲苯的62重量份丙酮肟進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌I小時，過濾除掉吡啶鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得十六烷基三酮肟基硅烷交聯(lián)劑。
[0065]實施例11辛基三酮肟基硅烷硅酮交聯(lián)劑的制備
[0066]一種辛基三酮肟基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0067](I)將100重量份的辛基三氯硅烷、60重量份甲苯、95重量份吡啶加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0068](2)于10°C下、I小時內(nèi)勻速滴加溶于100重量份甲苯的88重量份丙酮肟進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌2小時，過濾除掉吡啶鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得辛基三酮肟基硅烷交聯(lián)劑。
[0069]實施例12己基三酮肟基硅烷交聯(lián)劑的制備
[0070]一種己基三酮肟基硅烷硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，包括如下步驟:
[0071](I)將100重量份的己基三氯硅烷、50重量份苯溶劑、110重量份吡啶加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，機械攪拌；
[0072](2)于30°C下、5小時內(nèi)勻速滴加溶于100重量份苯的100重量份丙酮肟進行反應(yīng)，加料結(jié)束后繼續(xù)鼓泡攪拌0.5小時，過濾除掉吡啶鹽、蒸餾除掉溶劑后獲得己基三酮肟基娃燒交聯(lián)劑。
[0073]實施例13油污污染的評價
[0074]一、實驗?zāi)康?br> [0075]通過實驗分析，評價采用本發(fā)明實施例2和8制得的交聯(lián)劑合成密封膠是否發(fā)生油污污染。
[0076]二、實驗方法
[0077]方案一:在充滿N2的手套箱內(nèi)將100份107羥基硅油、15份十八烷基三甲基硅烷(實施例2所制)、20份白炭黑、60份碳酸鈣、0.5份二丁基二月桂酸錫混合，制得的密封膠，將其用于粘結(jié)玻璃，空氣中硫化后，放置6個月，評價其韌性和是否發(fā)生油污污染。
[0078]方案二:在充滿N2的手套箱內(nèi)將100份107羥基硅油、7份己基三異丙烯氧基硅烷(實施例8所制)、20份白炭黑、30份碳酸鈣、0.1份二丁基二月桂酸錫混合，用于粘結(jié)玻璃和鋁合金，空氣中硫化后，放置6個月，評價其是否發(fā)生油污污染。
[0079]三、實驗結(jié)果
[0080]結(jié)果表明:上述實驗采用實施例2所述十八烷基三甲基硅烷交聯(lián)劑和實施例8己基三異丙烯氧基硅烷交聯(lián)劑制得的密封膠，空氣中硫化，放置6個月后，無油污污染發(fā)生。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，本發(fā)明以長鏈烷基三氯硅烷作為交聯(lián)劑前體物質(zhì)，與脫除劑反應(yīng)制得的交聯(lián)劑，可有效防止油污污染發(fā)生。[0081] 以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利.要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，采用長鏈烷基三氯硅烷作為交聯(lián)劑前體物質(zhì)，與脫除劑反應(yīng)，即得交聯(lián)劑；所述長鏈烷基三氯硅烷為C6-C18烷基三氯硅烷，所述脫除劑為甲醇、醋酸酐、丙酮或丙酮肟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述長鏈烷基二氣娃燒為十八燒基二氣娃燒、十六燒基二氣娃燒、十二燒基二氣娃燒、癸基二氣娃燒、羊基三氯硅烷或己基三氯硅烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌； (2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加25-45重量份的甲醇脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡、攪拌l_5h，用甲醇鈉或乙醇鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)物至中性，過濾，蒸餾，得到長鏈烷基三甲氧基硅烷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌； (2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加80-140重量份的醋酸酐脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌15-30h，蒸餾，得到長鏈烷基三乙酰氧基硅烷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑、80-140重量份的三乙胺加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌；` (2)于50-60°C、l_5h內(nèi)勻速滴加溶于45-80重量份的丙酮脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌10_20h，過濾、蒸餾，得長鏈烷基三丙烯酮基硅烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將100重量份的長鏈烷基三氯硅烷、50-100重量份的有機溶劑、60-110重量份的吡啶加入到反應(yīng)容器中，氮氣鼓泡，攪拌； (2)于0-30°C、l_5h內(nèi)勻速滴加溶于100-200重量份二甲苯、甲苯或苯的55-100重量份的丙酮肟脫除劑進行反應(yīng)，后繼續(xù)鼓泡攪拌0.5-2h，過濾、蒸餾，得長鏈烷基三酮肟基硅燒。
7.根據(jù)權(quán)利要求3-6任一項所述的硅酮密封膠交聯(lián)劑的制備方法，其特征在于，所述有機溶劑為石油醚、甲苯、二甲苯或苯。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求1-7任一項所述制備方法制得的硅酮密封膠交聯(lián)劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的交聯(lián)劑在制備硅酮密封膠中的應(yīng)用。
【文檔編號】C07F7/18GK103435640SQ201310336888
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月5日
【發(fā)明者】劉海峰, 哈成勇, 黃活陽, 楊番 申請人:廣州中國科學(xué)院工業(yè)技術(shù)研究院, 廣東新展化工新材料有限公司