專利名稱:一種阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種硅橡膠,具體涉及一種其具有快速固化、無鹵阻燃、脫醇型特點的 阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠。
背景技術:
在本領域中,已經有大量的可與空氣濕氣接觸時在室溫固化的單組份硅橡膠,包 括脫酸型室溫固化硅橡膠,脫肟型室溫固化硅橡膠、脫醇型室溫固化硅橡膠,脫丙酮室溫固 化硅橡膠。脫酸型室溫固化硅橡膠和脫肟型室溫固化硅橡膠因為固化時釋放出的副產物顯 示酸性或者微堿性,對金屬、特別是銅等有腐蝕性,而在電子電氣行業(yè)應用受到限制。由端 羥基聚二甲基硅氧烷為基礎聚合物生產的脫醇型室溫固化硅橡膠固化時釋放的副產物是 醇,經常用作電子電氣儀器設備的密封和粘接,沒有難聞的氣味,不腐蝕金屬。然而,這類的 脫醇型室溫固化硅橡膠固化速度比較慢,不適合快速裝配的要求。電子電氣儀器設備要求使用的有機材料需具有阻燃功能,按照UL 94檢測標準 方法,能達到V-0級的室溫固化硅橡膠是許多電子電氣設備儀器的強制要求。同時,根據(jù) ROHS,REACH等法規(guī)要求,阻燃效率非常好的一些阻燃劑如鹵素阻燃劑因危害健康和環(huán)境受 到嚴格的限制。常規(guī)的阻燃劑如磷化物、紅磷、聚磷酸銨,三氧化二銻等易引起存放穩(wěn)定性 變差,不宜添加到室溫固化硅橡膠中。這些問題導致一些脫醇型的阻燃硅橡膠不能提供滿 意的阻燃性能。
發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,包括100重量份的具有端基為三甲氧基官能團的聚硅氧烷聚合物,如端三甲氧基聚二 甲基硅氧烷,端三甲氧基聚甲基苯基硅氧烷中的一種,此聚合物在25°C下具有l(wèi)OOmPa. s至 1,000, OOOmPa. s的粘度,并且在分子鏈的末端具有三個甲氧基的結構;以及1至100重量份的補強填料,如白炭黑、碳酸鈣中的一種,其中白炭黑包括氣 相法白炭黑,沉淀法白炭黑。白炭黑宜用比表面積大于100m2/g的疏水的氣相法白炭黑。碳 酸鈣可用的包括超細的輕質碳酸鈣,特別是表面為有機酸包覆的納米級的碳酸鈣。這些填 料為固化的硅橡膠提供機械強度。以及1至150重量份的提供阻燃功能的填料,如硅微粉、氫氧化鋁,氫氧化鎂,堿式 碳酸鋅,碳酸鎂、炭黑、氧化鈰中的一種或幾種混合,這些填料的粒徑控制在0.01至10微 米,表面不處理或者經過硅烷偶聯(lián)劑處理。以及以鉬含量計為百萬分之1至100重量份的特定結構的鉬化合物,特別是氯鉬 酸和二乙烯基四甲基二硅氧烷反應形成的鉬絡合物。本發(fā)明所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠還包括1至20重量份的縮合固化劑。其中縮合固化劑包括如下成分
含有可水解基團的三甲氧基硅烷,包括甲基三甲氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅烷, 丁基三甲氧基硅烷,苯基三甲氧基硅烷,辛基三甲氧基硅烷中的一種或幾種混合。用量為1 至10重量份。以及含有一種促進組合物濕氣固化的催化劑,可以是鈦酸異丙酯、鈦酸丁酯、二 (乙酰乙酸乙酯)二(異丙氧基)鈦酸酯絡合物、二(乙酰丙酮)二(異丙氧基)鈦酸酯絡 合物,以及其它有機鈦酸酯化合物;二月桂酸二丁基錫,二醋酸二丁基錫,辛酸錫類有機錫 化合物一種或幾種。催化劑用量為0. 01至10重量份,優(yōu)選0. 1重量份至5重量份。以及含有一種或多種硅烷偶聯(lián)劑復合的增粘劑,可以是含有胺基硅烷偶聯(lián)劑,含 縮水甘油醚硅烷偶聯(lián)劑的反應物。常用的硅烷偶聯(lián)劑包括胺丙基三甲氧基硅烷、胺丙基三 乙氧基硅烷、胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷一種或幾種、及含縮水甘油醚硅烷偶聯(lián)劑為縮水 甘油醚丙基三甲氧基硅烷。用量為0. 1至5重量份。更進一步方法是所述的碳酸鈣是表面為有機酸包覆的納米級的碳酸鈣。更進一步方法是所述的提供阻燃功能的填料的粒徑控制在0. 01至10微米,表面 不處理或者經過硅烷偶聯(lián)劑處理。更進一步方法是所述的三甲氧基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅 烷,丁基三甲氧基硅烷,苯基三甲氧基硅烷,辛基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。更進一步方法是所述的促進組合物濕氣固化的催化劑用量為0. 1重量份至5重量 份。更進一步方法是所述的硅烷偶聯(lián)劑是含有胺基硅烷偶聯(lián)劑以及含縮水甘油醚硅 烷偶聯(lián)劑。更進一步方法是所述的含有胺基硅烷偶聯(lián)劑包括胺丙基三甲氧基硅烷、胺丙基三 乙氧基硅烷、胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷一種或幾種;含縮水甘油醚硅烷偶聯(lián)劑為縮水甘 油醚丙基三甲氧基硅烷。本發(fā)明所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,制備方法是將具有端基為三甲氧基官 能團的聚硅氧烷聚合物、補強填料、提供阻燃功能的填料在捏合機或者高速分散機中混合 均勻,然后添加鉬化合物和固定劑,然后密封包裝,即制得阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠。本發(fā)明制備的硅橡膠在儲存期內有良好的穩(wěn)定性,使用時擠出能迅速固化形成有 彈性的阻燃室溫硫化硅橡膠,對基材有優(yōu)秀的粘接力,沒有腐蝕性,適合用于電子電氣以及 其它工業(yè)做密封,粘接固定。
具體實施例方式下面利用具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。其中所述的檢測方法如下1、阻燃測試燃燒時間,以在厚度為1. 6mm的5個樣品垂直燃燒10秒后測定燃燒 時間,根據(jù)UL 94標準,進行判定。2、表干時間將包裝筒內試樣擠涂于臘光紙表面,并開始記時,每間隔30秒用手 指觸摩試樣表面,以最后一次不粘手前的15秒鐘記為表干時間。實施例一100g三甲氧基硅烷封端的粘度5000mPa. s的聚二甲基硅氧烷,15g氣相白炭黑TS720(比表面積120m2/g),80g粒徑5微米的氫氧化鋁,10g粒徑8微米的碳酸鋅,5g甲基 三甲氧基硅烷,百萬分之20g(以鉬含量計)的二乙烯基四甲基二硅氧烷和氯鉬酸反應物, 2g 二(異丙氧基)二(乙酰乙酸乙酯)鈦酸酯,lg胺丙基三乙氧基硅烷和縮水甘油醚丙基 三甲氧基硅烷復合物。在真空高速攪拌機中依次加入各個組分,混合均勻后包裝入的塑料 硅酮管中。其結果見表1。實施例二100g三甲氧基硅烷封端的粘度5000mPa. s的聚二甲基硅氧烷,50g硬脂酸處理的 比表面積25m2/g的輕質碳酸鈣,80g粒徑5微米的氫氧化鋁,10g粒徑8微米的碳酸鋅,5g 甲基三甲氧基硅烷,百萬分之20g(以鉬含量計)的氯鉬酸異丙醇溶液,2g 二(異丙氧基) 二(乙酰乙酸乙酯)鈦酸酯,lg胺丙基三乙氧基硅烷和縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷復合 物?;旌戏椒ㄍ瑢嵤├弧1容^例一100g 二甲氧基硅烷封端的粘度5000mPa. s的聚二甲基硅氧烷,15g氣相白炭黑 TS720(比表面積120m2/g),80g粒徑5微米的氫氧化鋁,10g粒徑8微米的碳酸鋅,百萬分 之20g(以鉬含量計)的二乙烯基四甲基二硅氧烷和氯鉬酸反應物,5g甲基三甲氧基硅烷, 2g 二(異丙氧基)二(乙酰乙酸乙酯)鈦酸酯,lg胺丙基三乙氧基硅烷和縮水甘油醚丙基 三甲氧基硅烷復合物。混合方法同實施例一。其結果見表1。比較例二100g三甲氧基硅烷封端的粘度5000mPa. s的聚二甲基硅氧烷,15g氣相白炭黑 TS720 (比表面積120m2/g),80g粒徑5微米的氫氧化鋁,10g粒徑8微米的碳酸鋅,5g甲基 三甲氧基硅烷,2g 二(異丙氧基)二(乙酰乙酸乙酯)鈦酸酯,lg胺丙基三乙氧基硅烷和 縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷復合物?;旌戏椒ㄍ瑢嵤├?。其結果見表1。比較例三100g 5000mPa. s的端羥基聚二甲基硅氧烷,15g氣相白炭黑TS720(比表面積 120m2/g),80g粒徑5微米的氫氧化鋁,10g粒徑8微米的碳酸鋅,6g甲基三甲氧基硅烷,百萬 分之20g (以鉬含量計)的二乙烯基四甲基二硅氧烷和氯鉬酸反應物,2g 二(異丙氧基)二 (乙酰乙酸乙酯)鈦酸酯,lg胺丙基三乙氧基硅烷和縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷復合物。 混合方法同實施例一。其結果見表1。表 權利要求
1.一種阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于,所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠 包括下面組成成分100重量份的具有端基為三甲氧基官能團的聚硅氧烷聚合物; 以及1至100重量份的補強填料,如白炭黑、碳酸鈣中的一種; 以及1至150重量份的提供阻燃功能的填料,如硅微粉、氫氧化鋁,氫氧化鎂,堿式碳酸 鋅,碳酸鎂、炭黑、氧化鈰中的一種或幾種;以及以鉬含量計為百萬分之1至100重量份的特定結構的鉬化合物,具體是氯鉬酸和 二乙烯基四甲基二硅氧烷反應形成的鉬絡合物;本發(fā)明所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠還包括 1至20重量份的縮合固化劑; 其中縮合固化劑包括如下成分含有可水解基團的三甲氧基硅烷,用量為1至10重量份。以及含有一種促進組合物濕氣固化的催化劑,可以是鈦酸異丙酯、鈦酸丁酯、二(乙 酰乙酸乙酯)二(異丙氧基)鈦酸酯絡合物、二(乙酰丙酮)二(異丙氧基)鈦酸酯絡合 物,及有機鈦酸酯化合物;二月桂酸二丁基錫,二醋酸二丁基錫,辛酸錫類有機錫化合物一 種或幾種;催化劑用量為0. 01至10重量份;以及含有一種或多種硅烷偶聯(lián)劑復合的增粘劑,用量為0. 1至5重量份。
2.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的聚硅氧烷 聚合物為端三甲氧基聚二甲基硅氧烷,端三甲氧基聚甲基苯基硅氧烷中的一種。
3.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的白炭黑包 括氣相法白炭黑,沉淀法白炭黑。
4.根據(jù)權利要求3所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的氣相法白 炭黑為比表面積大于100m2/g的疏水的氣相法白炭黑。
5.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的碳酸鈣是 表面為有機酸包覆的納米級的碳酸鈣。
6.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的提供阻燃 功能的填料的粒徑控制在0.01至10微米,表面不處理或者經過硅烷偶聯(lián)劑處理。
7.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的三甲氧基 硅烷包括甲基三甲氧基硅烷,乙烯基三甲氧基硅烷,丁基三甲氧基硅烷,苯基三甲氧基硅 烷,辛基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
8.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的促進組合 物濕氣固化的催化劑用量為0. 1重量份至5重量份。
9.根據(jù)權利要求1所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的硅烷偶聯(lián) 劑是含有胺基硅烷偶聯(lián)劑以及含縮水甘油醚硅烷偶聯(lián)劑。
10.根據(jù)權利要求9所述的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,其特征在于所述的含有胺基 硅烷偶聯(lián)劑包括胺丙基三甲氧基硅烷、胺丙基三乙氧基硅烷、胺乙基胺丙基三甲氧基硅烷 一種或幾種;含縮水甘油醚硅烷偶聯(lián)劑為縮水甘油醚丙基三甲氧基硅烷。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠,包括1)末端為三甲氧基的聚硅氧烷;2)白炭黑、碳酸鈣等補強填料;3)氫氧化鋁,碳酸鋅,炭黑等阻燃填料;4)在混合后添加一種鉑化合物,5)縮合固化劑包括甲基三甲氧基硅烷,硅烷偶聯(lián)劑,有機鈦酸酯或者有機錫化合物。本發(fā)明公開的阻燃脫醇型室溫固化硅橡膠具有快速固化,對各種基材有優(yōu)異的粘接力,有非常好的阻燃性,不含鹵素等特點。
文檔編號C08K9/10GK102002240SQ20101055393
公開日2011年4月6日 申請日期2010年11月22日 優(yōu)先權日2010年11月22日
發(fā)明者劉良軍, 趙元剛, 陸南平 申請人:綿陽惠利電子材料有限公司