專利名稱：一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種密封劑，具體涉及一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑。該密 封劑主要用于對(duì)溫度有特別要求的行業(yè)，如車輛制造、航空設(shè)備、橋梁、電梯、太陽(yáng)能、電子 等行業(yè)。
背景技術(shù)：
30多年以來(lái)，密封劑在建筑、土木、橋梁、集裝箱、船舶、電氣、航天等眾多工程領(lǐng) 域中得到了廣泛的應(yīng)用，隨著工業(yè)水平的飛速發(fā)展，耐熱型彈性密封劑在車輛制造、航空設(shè) 備、橋梁、電梯等行業(yè)的需求逐漸加大。目前應(yīng)用最為廣泛的高性能密封劑主要有三類聚硫、硅酮和聚氨酯。其中聚硫 密封劑由于其低溫固化速度慢、易老化變硬、缺乏耐久性，而且?guī)в袕?qiáng)烈刺激性的臭味，使 用范圍日益減少；聚氨酯密封劑強(qiáng)度高、抗撕裂、耐穿刺、耐油耐介質(zhì)侵蝕，但其端NCO基對(duì) 濕氣十分敏感，處理不當(dāng)容易影響體系的貯存穩(wěn)定性，產(chǎn)品長(zhǎng)期穩(wěn)定貯存較難，固化時(shí)可能 由于釋放的二氧化碳使密封層產(chǎn)生氣孔，深層固化速度較慢且表面易發(fā)粘，同玻璃及金屬 等無(wú)孔基材料表面粘結(jié)一般須底涂劑，長(zhǎng)期耐濕及耐熱老化性能也略有不足；硅酮密封劑 固化快，不起泡，能與玻璃及金屬等無(wú)孔表面穩(wěn)定粘結(jié)，膠層耐熱耐老化性能良好，但不能 同其他密封劑相容且不可涂漆，撕裂強(qiáng)度低，耐油性不足，不耐穿刺，膠層易產(chǎn)生油狀滲析 污染混凝土、石材及其他飾物。中國(guó)發(fā)明專利CN 101250391A公開(kāi)了一種單組份耐高溫硅酮密封膠，通過(guò)在聚硅 氧烷主鏈中引入苯基，加入耐高溫填料，明顯提高硅酮密封膠的耐熱性能。該發(fā)明提高了硅 酮密封膠的耐熱性能，可以在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)等處使用，但是并未從根本上改善硅酮膠不可涂 漆，撕裂強(qiáng)度低，耐油性不足，不耐穿刺，膠層易產(chǎn)生油狀滲析污染混凝土、石材及其他飾物 的缺點(diǎn)。硅烷改性聚醚密封劑是國(guó)內(nèi)外新型密封劑發(fā)展的一個(gè)重要方向。在國(guó)外已經(jīng)發(fā)展 使用了近30年，但在國(guó)內(nèi)至今尚未形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。硅烷改性聚醚密封劑的基礎(chǔ)聚合物是硅烷改性聚醚。硅烷改性聚醚是主鏈為大分 子聚醚，端基是含有可水解基團(tuán)的硅烷基，結(jié)構(gòu)上繼承了端硅烷基結(jié)構(gòu)和主鏈聚醚鍵結(jié)構(gòu) 的特點(diǎn)，性能上綜合了聚氨酯密封劑及硅酮密封劑的優(yōu)點(diǎn)。該密封劑具有優(yōu)良的粘接性和 耐老化性，表面可涂飾，彈性好，固化速度快，耐水、耐油，固化物無(wú)氣泡，特別適用于需要良 好耐侯性、無(wú)污染和要求優(yōu)良密封性的場(chǎng)合，長(zhǎng)期使用后各項(xiàng)性能無(wú)明顯變化。中國(guó)發(fā)明專利ZL200510132669. 7提及了單組分硅烷改性聚醚密封劑，其耐候性 好、強(qiáng)度高，可用于汽車制造業(yè)、鐵路運(yùn)輸業(yè)等領(lǐng)域。但是硅烷改性聚醚由于其主鏈段結(jié)構(gòu)為聚醚，因此硅烷改性聚醚密封劑耐熱效果 比硅酮密封劑差。

發(fā)明內(nèi)容
為克服硅烷改性聚醚密封劑耐熱性差的不足，本發(fā)明提供一種單組份耐熱型硅烷 改性聚醚密封劑，使得硅烷改性聚醚密封劑能夠在耐熱要求高的工業(yè)領(lǐng)域使用。本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)解決問(wèn)題的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封
劑，原料組成及重量份為硅烷改性聚醚樹(shù)脂20-45份增塑劑10-30份納米活性碳酸鈣20-50份疏水型氣相二氧化硅0.1-5份顏料0.1-6 份脫水劑0.2-1.0 份附著力促進(jìn)劑0.05-1.0份紫外吸收劑0.1-1份受阻胺類光穩(wěn)定劑0.1-1份熱穩(wěn)定劑0. 8-4份防老劑0.1-3份苯基三甲氧基硅烷0.2-2份二月桂酸二丁基錫0.2-1.0份。所述硅烷改性聚醚樹(shù)脂是端基為三甲氧基或甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氧化丙 烯醚，如日本Kaneka公司的S203H、S303H、SAT400硅烷改性聚醚樹(shù)脂產(chǎn)品。所述增塑劑為鄰苯二甲酸二異壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)、鄰苯二甲 酸二異癸酯(DIDP)中的任一種。所述納米活性碳酸鈣為硬脂酸改性或者硅烷改性的活性納米碳酸鈣產(chǎn)品，如SPT、 U1S2 型。所述顏料為鈦白粉、炭黑類，根據(jù)需要單獨(dú)使用或以任意配比混合使用，如R902 型鈦白粉、N-220型炭黑。所述脫水劑為乙烯基三甲氧基硅烷，如美國(guó)邁圖高新集團(tuán)的A-171型硅烷脫水 齊U、德國(guó)贏創(chuàng)德固賽公司的VTMO型硅烷。所述附著力促進(jìn)劑是改性氨基硅烷、氨基/烷基官能化低聚硅烷，如德國(guó)贏創(chuàng)德 固賽公司的DAMO-T型硅烷、1146型硅烷。所述紫外吸收劑是水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯晴類或三嗪類，如 汽巴精化的 Tinuvin P,Tinuvin 1130,Tinuvin 99-2,Tinuvin 928,Tinuvin 326,Tinuvin 327、Tinuvin 329 等產(chǎn)品。所述受阻胺類光穩(wěn)定劑包含如汽巴精化的Tinuvin 770型產(chǎn)品。所述熱穩(wěn)定劑為氣相法二氧化鈦、納米級(jí)稀土氧化鈰或氣相法二氧化鈦和納米級(jí) 稀土氧化鈰按任意比量的混合。熱穩(wěn)定劑中的金屬氧化物能吸收電子而使得在聚合體的熱 應(yīng)力中形成的自由基變?yōu)闊o(wú)害。且具有納米粒子的小尺寸效應(yīng)、高比表面積效應(yīng)、宏觀量子 效應(yīng)等特征，能滲入到硅烷改性聚醚分子鏈內(nèi)，增強(qiáng)分子的穩(wěn)定性，能夠增加密封劑的交聯(lián) 密度和分子鏈間的穩(wěn)定性。氣相法二氧化鈦產(chǎn)品如德國(guó)贏創(chuàng)德固賽公司的P25、PF2型氣相法二氧化鈦；納米級(jí)稀土氧化鈰產(chǎn)品為市售現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品，也可以是以納米級(jí)稀土氧化鈰 為主要成分的熱穩(wěn)定劑，如市售的廣東瑞爾硅橡膠耐高溫助劑。所述防老劑為多元受阻酚類防老劑。例如汽巴精化的1010型防老劑產(chǎn)品。所述苯基三甲氧基硅烷，如德國(guó)贏創(chuàng)德固賽的9165型硅烷。本發(fā)明的有益效果是(1)配方中使用苯基三甲氧基硅烷，將苯基引入到硅烷改性聚醚主鏈上，提高了硅 烷改性聚醚主鏈的耐熱性能，進(jìn)而提高密封劑的耐熱性能。(2)配方中使用受阻酚類防老劑，與紫外吸收劑及光穩(wěn)定劑具有協(xié)同效應(yīng)，可提高 密封劑的熱穩(wěn)定性能。(3)單獨(dú)或混合使用氣相法鈦白粉及納米級(jí)稀土氧化鈰，不僅提高密封劑的熱穩(wěn) 定性，還可以改善力學(xué)強(qiáng)度。(4)通過(guò)改變配方，提高了密封劑的熱穩(wěn)定性，進(jìn)一步完善了密封劑的綜合性能， 拓展了硅烷改性聚醚密封劑的應(yīng)用領(lǐng)域。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例及對(duì)比實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1按下述配方跟工藝制備單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取 U1S2型納米活性碳酸鈣40kg、R972型氣相法二氧化硅lkg、R902型鈦白粉3kg、PF2型氣相 二氧化鈦2kg、1010型防老劑0. 5kg、納米級(jí)稀土氧化鈰(廣東瑞爾，商品名為硅橡膠耐高溫 助劑)0. 8kg、N-220炭黑0. 4kg、Tinuvin 326型紫外吸收劑0. 3kg、Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑 0. 3kg—起放入雙行星攪拌機(jī)，加熱到110°C，緩慢攪拌(25-50rpm) 100分鐘；加入S203H型硅 烷改性聚醚樹(shù)脂30kg、DIDP增塑劑20kg，抽真空并加熱到110°C，高速攪拌(IOOOrpm) 150分 鐘，降溫至40°C，加入A-171型硅烷脫水劑0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加入苯基三甲 氧基硅烷1. 2kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加入1146型硅烷附著力促進(jìn)劑0. 4kg，緩慢攪拌 (250rpm) 25分鐘，加入二月桂酸二丁基錫0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，出料。表1、表2為實(shí)施例1密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表1實(shí)施例1硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù) 表2實(shí)施1硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù) 對(duì)比實(shí)施例1
按下述配方跟工藝制備單組份普通硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取U1S2 型納米活性碳酸鈣40kg、R972型氣相法二氧化硅1kg、R902型鈦白粉3kg、N-220炭黑 0. 4kg、Tinuvin 326型紫外吸收劑0. 3kg、Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑0. 3kg 一起放入雙行 星攪拌機(jī)，加熱到110°c，緩慢攪拌(25-50rpm) 100分鐘；加入日S203H型硅烷改性聚醚 樹(shù)脂30kg、DIDP增塑劑20kg，抽真空并加熱到110°C，高速攪拌(IOOOrpm) 150分鐘，降溫 至40°C，加入A-171型硅烷脫水劑0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，加入1146型硅烷附 著力促進(jìn)劑0. 4kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，加入二月桂酸二丁基錫0. 6kg，緩慢攪拌 (250rpm)25分鐘，出料。表3、表4為對(duì)比實(shí)施例1密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表3對(duì)比實(shí)施例1硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù) 表4對(duì)比實(shí)施例1硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù) 實(shí)施例2按下述配方和工藝制備單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取SPT 型納米活性碳酸鈣41kg、R972型氣相法二氧化硅lkg、R902型鈦白粉4kg、PF2型氣相二氧 化鈦1. 8kg、1010型防老劑0. 5kg、氣相法二氧化鈦lkg、N-220炭黑0. 4kg、Tinuvin 326型 紫外吸收劑0. 3kg,Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑0. 3kg 一起放入雙行星攪拌機(jī)，加熱到110°C， 緩慢攪拌(25-50rpm) 100分鐘；加入S303H型硅烷改性聚醚樹(shù)脂35kg、DOP增塑劑15kg， 抽真空并加熱到110°C，高速攪拌(IOOOrpm) 150分鐘，降溫至40°C，加入VTMO硅烷0. 6kg， 緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加入苯基三甲氧基硅烷1.2kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加 入1146型硅烷附著力促進(jìn)劑0.4kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，加入二月桂酸二丁基錫 0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，出料。表5、表6為實(shí)施例2密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表5實(shí)施例2硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù)
項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)試驗(yàn)方法拉伸強(qiáng)度(MPa)3. 13HB5246； GB/T 528-1998扯斷伸長(zhǎng)率(％)793 表6實(shí)施例2硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù) 對(duì)比實(shí)施例2按下述配方和工藝制備單組份普通硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取SPT型 納米活性碳酸鈣41kg、R972型氣相法二氧化硅lkg、R902型鈦白粉4kg、N_220炭黑0. 4kg、 Tinuvin 326型紫外吸收劑0. 3kg,Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑0. 3kg—起放入雙行星攪拌機(jī)， 加熱到110°C，緩慢攪拌(25-50rpm) 100分鐘；加入S303H型硅烷改性聚醚樹(shù)脂35kg、DOP 增塑劑15kg，抽真空并加熱到110°C，高速攪拌(IOOOrpm) 150分鐘，降溫至40°C，加入VTMO 硅烷0.6kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，加入1146型硅烷附著力促進(jìn)劑0. 4kg，緩慢攪拌 (250rpm) 25分鐘，加入二月桂酸二丁基錫0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，出料。表7、表8為對(duì)比實(shí)施例2密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表7對(duì)比實(shí)施例2硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù) 表8對(duì)比實(shí)施例2硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù) 實(shí)施例3按下述配方和工藝制備單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取 SPT型納米活性碳酸鈣42kg、R972型氣相法二氧化硅1kg、R902型鈦白粉3kg、PF2型氣 相二氧化鈦1.81^、1010型防老劑0. 5kg、納米級(jí)氧化鈰(廣東瑞爾，商品名為硅橡膠耐 高溫助劑)0. 6kg、氣相法二氧化鈦0. 6kg、N-220炭黑0. 4kg、Tinuvin 326型紫外吸收 劑0. 3kg、Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑0. 3kg 一起放入雙行星攪拌機(jī)，加熱到110°C，緩慢攪 拌(25-50rpm) 100分鐘；加入S203H型硅烷改性聚醚樹(shù)脂15kg、S303H型硅烷改性聚醚樹(shù) 脂20kg、DINP增塑劑15kg，抽真空并加熱到110°C，高速攪拌(IOOOrpm) 150分鐘，降溫至 400C，加入VTMO硅烷0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加入苯基三甲氧基硅烷1. 2kg，緩 慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加入1146型硅烷附著力促進(jìn)劑0. 4kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分 鐘，加入二月桂酸二丁基錫0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，出料。表9、表10為實(shí)施例3密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表9實(shí)施例3硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù)
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表10實(shí)施例3硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù) 對(duì)比實(shí)施例3按下述配方和工藝制備單組份普通硅烷改性聚醚密封劑按配方分別稱取SPT 型納米活性碳酸鈣42kg、R972型氣相法二氧化硅1kg、R902型鈦白粉3kg、N-220炭黑 0. 4kg、Tinuvin 326型紫外吸收劑0. 3kg、Tinuvin 770型光穩(wěn)定劑0. 3kg 一起放入雙行 星攪拌機(jī)，加熱到110°c，緩慢攪拌(25-50rpm) 100分鐘；加入S203H型硅烷改性聚醚樹(shù)脂 15kg、S303H型硅烷改性聚醚樹(shù)脂20kg、DINP增塑劑15kg，抽真空并加熱到110°C，高速攪 拌(IOOOrpm) 150分鐘，降溫至40°C，加入VTMO硅烷0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，加 入1146型硅烷附著力促進(jìn)劑0.4kg，緩慢攪拌(250rpm)25分鐘，加入二月桂酸二丁基錫 0. 6kg，緩慢攪拌(250rpm) 25分鐘，出料。表11、表12為對(duì)比實(shí)施例3密封劑產(chǎn)品性能檢測(cè)結(jié)果表11對(duì)比實(shí)施例3硅烷改性聚醚密封劑技術(shù)參數(shù) 表12對(duì)比實(shí)施例3硅烷改性聚醚密封劑熱空氣老化后技術(shù)參數(shù)
權(quán)利要求
一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征在于原料組成及重量份為硅烷改性聚醚樹(shù)脂 20 45份增塑劑10 30份納米活性碳酸鈣20 50份疏水型氣相二氧化硅0.1 5份顏料 0.1 6份脫水劑0.2 1.0份附著力促進(jìn)劑 0.05 1.0份紫外吸收劑0.1 1份受阻胺類光穩(wěn)定劑 0.1 1份熱穩(wěn)定劑 0.8 4份防老劑0.1 3份苯基三甲氧基硅烷 0.2 2份二月桂酸二丁基錫 0.2 1.0份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述硅烷 改性聚醚樹(shù)脂是端基為三甲氧基或甲基二甲氧基甲硅烷基的聚氧化丙烯醚。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述增塑 劑為鄰苯二甲酸二異壬酯、鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二異癸酯中的任一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述顏料 為鈦白粉、炭黑類，所述顏料根據(jù)需要單獨(dú)使用或以任意比量混合使用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述的脫 水劑為乙烯基三甲氧基硅烷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述附著 力促進(jìn)劑是改性氨基硅烷或氨基/烷基官能化低聚硅烷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述紫外 吸收劑是水楊酸酯類、苯酮類、苯并三唑類、取代丙烯晴類或三嗪類。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述防老 劑為多元受阻酚類防老劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述熱穩(wěn) 定劑為氣相法二氧化鈦、納米級(jí)稀土氧化鈰或氣相法二氧化鈦和納米級(jí)稀土氧化鈰按任意 比量的混合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、9所述的一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，其特征是所述 納米級(jí)稀土氧化鈰或是以納米級(jí)稀土氧化鈰為主要成分的熱穩(wěn)定劑。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種單組份耐熱型硅烷改性聚醚密封劑，屬密封劑技術(shù)領(lǐng)域。原料組成為硅烷改性聚醚樹(shù)脂20-45份、增塑劑10-30份、納米活性碳酸鈣20-50份、疏水型氣相二氧化硅0.1-5份、顏料0.1-6份、脫水劑0.2-1.0份、附著力促進(jìn)劑0.05-1.0份、紫外吸收劑0.1-1份、受阻胺類光穩(wěn)定劑0.1-1份、熱穩(wěn)定劑0.8-4份、防老劑0.1-3份、苯基三甲氧基硅烷0.2-2份、二月桂酸二丁基錫0.2-1.0份。有益效果是解決了現(xiàn)有同類產(chǎn)品耐熱性能不足的問(wèn)題，產(chǎn)品的耐熱性顯著提高，可廣泛用于橋梁、車輛、太陽(yáng)能、電子等工業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C08K5/5419GK101906246SQ20101024365
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者倪雅, 易春龍, 晁兵, 洪偉 申請(qǐng)人:江蘇中礦大正表面工程技術(shù)有限公司