專利名稱：一種硫化硅橡膠及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硫化硅橡膠及其制備方法，尤其是涉及一種單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
室溫硫化硅橡膠使用簡(jiǎn)單，不需加熱，常溫就可固化。具有優(yōu)異的耐高低溫性，耐紫外老化性能，良好的電絕緣性。在工業(yè)，民用，軍工和電子領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。目前市面上常見的單組份室溫硫化硅橡膠主要有脫酸型，脫肟型，脫醇型，脫丙酮型這四大類。單組份脫酸型室溫硫化硅橡膠由于對(duì)材料的腐蝕性問題，限制其使用的領(lǐng)域。單組份脫肟型室溫硫化硅橡膠屬中性室溫硫化硅橡膠，但對(duì)銅和聚碳酸酯材質(zhì)有腐蝕性，在電子領(lǐng)域很難使用。單組份脫丙酮型室溫硫化硅橡膠由于成本和售價(jià)太高，無法推廣使用。單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠對(duì)材料無腐蝕性，價(jià)格便宜，成為工業(yè)電子廣泛推廣使用的趨勢(shì)。目前市面上常見的脫醇型室溫硫化硅橡膠是使用羥基封端的聚二甲基硅氧烷有機(jī)鈦絡(luò)合物作為催化體系的，該催化體系存在貯存穩(wěn)定性差，黃變。膠水隨著存儲(chǔ)時(shí)間的推移，固化速度會(huì)明顯變慢，初始粘接強(qiáng)度也會(huì)明顯變差。一般情況下，貯存3個(gè)月的膠水，表干時(shí)間就會(huì)延長1倍之多，初始粘接強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)的降低一半。工業(yè)和電子行業(yè)的迅猛發(fā)展，自動(dòng)化流水線越來越多，工作節(jié)拍越來越緊湊，對(duì)膠水的穩(wěn)定性要求也越來越高。市場(chǎng)上迫切需要一種低成本，貯存穩(wěn)定性好，電氣性能優(yōu)異，粘接性能好的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無腐蝕性，固化速度快，良好的粘接性能，良好的電絕緣性和貯存穩(wěn)定性的硫化硅橡膠及其制備方法。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種硫化硅橡膠，包括如下重量份數(shù)的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100 200份、封端劑3 5份、鉬金催化劑0. 5 1份、增塑劑20 50份、觸變劑6 10份、交聯(lián)劑5 10份、穩(wěn)定劑1 2份、增粘劑1 2份和有機(jī)錫催化劑0. 1 0. 5 份。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明硫化硅橡膠，因用端乙烯基硅油和填料的脫水處理后，再進(jìn)行烷氧基封端，通過添加穩(wěn)定劑，不但成本低，貯存穩(wěn)定性好，電氣性能優(yōu)異，而且粘接性能好。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，粘度范圍在5000-20000mPa. s，可以是其中的一種或幾種。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷，具有更好的施工性能。進(jìn)一步，所述填料是碳酸鈣粉體，氫氧化鋁粉體，硅微粉，氧化鋁粉體，可以是其中的一種或幾種。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，所述填料不但補(bǔ)強(qiáng)，而且降低了成本。進(jìn)一步，所述封端劑是三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，所述封端劑與乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷形成可交聯(lián)的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，所述鉬金催化劑是乙烯基硅氧烷-Pt的絡(luò)合物，如國內(nèi)廣州康固佳公司生產(chǎn)的，商品名為KE-808。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述鉬金催化劑可提高反應(yīng)速度。進(jìn)一步，所述增塑劑為二甲基硅油，粘度范圍在lOO-lOOOmPa. S?？梢允瞧渲械囊环N或幾種。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述增塑劑，可調(diào)節(jié)粘度，增加柔韌性。進(jìn)一步，所述觸變劑為氣相法白碳黑，比表面積在50_400m2/g，如德國degus s a公司牌號(hào)為R202的商品。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述觸變劑，不但可補(bǔ)強(qiáng)，還可增加制品的觸變性。進(jìn)一步，所述交聯(lián)劑是甲基三甲氧基硅烷，甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷，乙烯基三乙氧基硅烷?？梢允瞧渲械囊环N或幾種。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，所述交聯(lián)劑，無腐蝕性，可提供可交聯(lián)的官能團(tuán)。進(jìn)一步，所述增粘劑為Y-氨丙基三甲氧基硅烷，Y-氨丙基三乙氧基硅烷，Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷，Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷，Y-縮水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷其中的一種或幾種，優(yōu)選Y-氨丙
基三乙氧基硅烷。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述增粘劑，可提高制品的粘接強(qiáng)度。進(jìn)一步，所述有機(jī)錫催化劑是二月桂酸二丁基錫或二醋酸二丁基錫。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述有機(jī)錫催化劑，可提高制品的固化速度。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的另一技術(shù)方案如下一種硫化硅橡膠的制備方法，包括的步驟如下1)將重量份數(shù)為100份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷與重量份數(shù)為100 200份的填料混合，分散后冷卻，得到混合物A ；2)在混合物A中加入重量份數(shù)為3 5份的封端劑和重量份數(shù)為0. 5 1份的鉬金催化劑，混合后，再依次加入重量份數(shù)為20 50份的增塑劑，重量份數(shù)為6 10份的觸變劑，重量份數(shù)為5 10份的交聯(lián)劑，重量份數(shù)為1 2份的穩(wěn)定劑，重量份數(shù)為1 2份的增粘劑以及重量份數(shù)為0. 1 0. 5份的有機(jī)錫催化劑，再次將所有原料進(jìn)行分散，然后自然晾置室溫，即得所述硫化硅橡膠。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，在步驟1)中，所述分散的工藝條件為分散盤轉(zhuǎn)速為500 lOOOrpm，溫度為120 150°C，真空度為-0. 098Mpa -0. IMpa的條件下，連續(xù)抽真空脫水3 4小時(shí)；所述冷卻后的溫度為40 50°C。進(jìn)一步，在步驟2、中，所述混合的時(shí)間為20 40min ；所述分散的工藝條件為分散盤速度為400 600rpm，真空度為_0. 098Mpa -0. IMpa條件下，混合1 2小時(shí)。進(jìn)一步，所述穩(wěn)定劑的配制如下將乙烯基三異丙烯氧基硅烷和巰丙基三甲氧基硅烷按摩爾比1 1混勻后，在40 60°C隔絕濕氣的條件下，放置20 30小時(shí)。采用上述進(jìn)一步方案的有益效果是，使用所述穩(wěn)定劑，可提高制品的貯存穩(wěn)定性，同時(shí)輔助提高制品的粘接力。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。實(shí)施例1在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸鈣lOOOg，溫度120°C，分散器轉(zhuǎn)速500rpm，真空度-0. 098Mpa，連續(xù)抽真空脫水池。冷卻至40°C，加入三甲氧基硅烷30g和鉬金催化劑5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油200g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷50g，穩(wěn)定劑10g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基錫lg。在真空度-0. 098Mpa條件下，分散盤速度在400rpm，混合1小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例2在5L行星反應(yīng)釜中，加入20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸鈣2000g，溫度150°C，分散器轉(zhuǎn)速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，連續(xù)抽真空脫水4h。冷卻至50°C，加入三乙氧基硅烷50g和鉬金催化劑IOg混合30min。依次加入IOOOmPa. s 二甲基硅油500g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷100g，穩(wěn)定劑20g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷20g，二月桂酸二丁基錫5g。在真空度-0. IMpa條件下，分散盤速度在600rpm，混合2小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例3在5L行星反應(yīng)釜中，加入IOOOOmPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，硅微粉1500g，溫度135°C，分散器轉(zhuǎn)速750rpm，真空度-0. 099Mpa，連續(xù)抽真空脫水3.釙。冷卻至45°C，加入三甲氧基硅烷40g和鉬金催化劑7. 5g混合30min。依次加入500mPa. s 二甲基硅油350g，白炭黑80g，甲基三乙氧基硅烷75g，穩(wěn)定劑15g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷15g，二醋酸二丁基錫3g。在真空度-0. 099Mpa條件下，分散盤速度在500rpm，混合1. 5小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例4
在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸鈣粉體250g，硅微粉250g，氫氧化鋁粉體250g，氧化鋁粉體250g，溫度120°C，分散器轉(zhuǎn)速500rpm，真空度-0. 098Mpa,連續(xù)抽真空脫水池。冷卻至40°C，加入三甲氧基硅烷30g，鉬金催化劑5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油100g，IOOOmPa. s 二甲基硅油100g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷25g，乙烯基三甲氧基硅烷25g，穩(wěn)定劑10g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷5g，Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷5g，二醋酸二丁基錫lg。在真空度-0.099Mpa條件下，分散盤速度在400rpm，混合1小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例5在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸鈣粉體500g，硅微粉500g，氫氧化鋁粉體500g，氧化鋁粉體500g，溫度150°C，分散器轉(zhuǎn)速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，連續(xù)抽真空脫水4h。冷卻至50°C，加入三乙氧基硅烷50g，鉬金催化劑IOg混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油250g，IOOOmPa. s 二甲基硅油250g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷50g，乙烯基三甲氧基硅烷50g，穩(wěn)定劑20g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基錫5g。在真空度-0. IMpa條件下，分散盤速度在600rpm，混合2小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例6在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷500g，碳酸鈣粉體375g，硅微粉375g，氫氧化鋁粉體375g，氧化鋁粉體375g，溫度135°C，分散器轉(zhuǎn)速750rpm，真空度-0. 099Mpa，連續(xù)抽真空脫水3. 5h。冷卻至45°C，加入三甲氧基硅烷40g，鉬金催化劑7. 5g混合30mi η。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油175g，IOOOmPa. s 二甲基硅油175g，白炭黑80g，甲基三甲氧基硅烷37. 5g，乙烯基三甲氧基硅烷37. 5g，穩(wěn)定劑15g，Y -氨丙基三乙氧基硅烷7. 5g，Y -縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷7. 5g，二月桂酸二丁基錫3g。在真空度-0. 099Mpa條件下，分散盤速度在500rpm，混合1. 5小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。實(shí)施例7在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷300g，IOOOOmpa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷300g，20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷400g，碳酸鈣粉體200g，硅微粉300g，氫氧化鋁粉體300g，氧化鋁粉體400g，溫度145 °C，分散器轉(zhuǎn)速800rpm，真空度-0. 099Mpa,連續(xù)抽真空脫水3.證。冷卻至45°C，加入三甲氧基硅烷45g，鉬金催化劑8g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油100g，500mPa. s 二甲基硅油IOOg IOOOmPa. s 二甲基硅油100g，白炭黑80g，甲基三甲氧基硅烷20g，乙烯基三甲氧基硅烷20g，甲基三甲乙基硅烷20g，乙烯基三乙氧基硅烷20g，穩(wěn)定劑16g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷3g，Y-縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷3g，Y-氨丙基三甲氧基硅烷3g，Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷3g，二月桂酸二丁基錫3g。在真空度-0. 099Mpa條件下，分散盤速度在500rpm，混合1. 5小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。對(duì)比實(shí)施例1在5L行星反應(yīng)釜中，加入5000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸鈣lOOOg，溫度120°C，分散器轉(zhuǎn)速500rpm，真空度-0. 098Mpa，連續(xù)抽真空脫水池。冷卻至40°C，加入三甲氧基硅烷30g和鉬金催化劑5g混合30min。依次加入IOOmPa. s 二甲基硅油200g，白炭黑60g，甲基三甲氧基硅烷50g，Y-氨丙基三乙氧基硅烷10g，二月桂酸二丁基錫lg。在真空度-0. 098Mpa條件下，分散盤速度在400rpm，混合1小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。對(duì)比實(shí)施例2在5L行星反應(yīng)釜中，加入20000mPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，碳酸鈣2000g，溫度150°C，分散器轉(zhuǎn)速lOOOrpm，真空度-0. IMpa，連續(xù)抽真空脫水4h。冷卻至50°C，加入三乙氧基硅烷50g和鉬金催化劑IOg混合30min。依次加入IOOOmPa. s 二甲基硅油500g，白炭黑100g，甲基三甲氧基硅烷100g，Y -氨丙基三乙氧基硅烷20g，二月桂酸二丁基錫5g。在真空度-0. IMpa條件下，分散盤速度在600rpm，混合2小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。對(duì)比實(shí)施例3在5L行星反應(yīng)釜中，加入IOOOOmPa. s乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷lOOOg，硅微粉1500g，溫度135°C，分散器轉(zhuǎn)速750rpm，真空度-0. 099Mpa，連續(xù)抽真空脫水3.釙。冷卻至45°C，加入三甲氧基硅烷40g和鉬金催化劑7. 5g混合30min。依次加入500mPa. s 二甲基硅油350g，白炭黑80g，甲基三乙氧基硅烷75g，γ -氨丙基三乙氧基硅烷15g，二醋酸二丁基錫3g。在真空度-0. 099Mpa條件下，分散盤速度在500rpm，混合1. 5小時(shí)，自然晾置室溫，包裝即可。對(duì)比案例與實(shí)施案例比較對(duì)比案例中未使用穩(wěn)定劑。測(cè)試方法將膠樣均勻涂覆在厚度為2mm的模具上，按GB/T13477. 5-2002測(cè)試表干時(shí)間，固化1天后，按GB71M-2008測(cè)試鋁-鋁的剪切強(qiáng)度。穩(wěn)定性試驗(yàn)將硅橡膠密封包裝在鋁管內(nèi)，放入70°C烘箱中老化，測(cè)試不同老化時(shí)間的表干時(shí)間和24h剪切強(qiáng)度。固化7天后，按GB/T1408. 1-1999，測(cè)試介電強(qiáng)度。除對(duì)比案例外，增加市售羥基封端的聚二甲基硅氧烷有機(jī)鈦催化體系的脫醇型室溫硫化硅橡膠的對(duì)比(具體見表1)。表 1
權(quán)利要求
1.一種硫化硅橡膠，其特征在于，包括如下重量份數(shù)的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100 200份、封端劑3 5份、鉬金催化劑0. 5 1份、增塑劑20 50份、觸變劑6 10份、交聯(lián)劑5 10份、穩(wěn)定劑1 2份、增粘劑1 2份和有機(jī)錫催化劑0. 1 0. 5份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化硅橡膠，其特征在于，所述乙烯基封端的聚二甲基硅氧燒的粘度為5000 20000mPa. s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化硅橡膠，其特征在于，所述填料為碳酸鈣粉體、氫氧化鋁粉體、硅微粉或氧化鋁粉體中的一種或任意幾種的混合物；所述封端劑為三甲氧基硅烷或三乙氧基硅烷；所述鉬金催化劑為乙烯基硅氧烷 Pt的絡(luò)合物；所述增塑劑為二甲基硅油；所述觸變劑為氣相法白碳黑；所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、或乙烯基三乙氧基硅烷中的一種或任意幾種的混合物；所述有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫或二醋酸二丁基錫。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的硫化硅橡膠，其特征在于，所述二甲基硅油的粘度為100 1000 mPa. s ；所述氣相法白碳黑的比表面積為0 400m2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化硅橡膠，其特征在于，所述增粘劑為Y 氨丙基三甲氧基硅烷、Y 氨丙基三乙氧基硅烷、Y 甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y 縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、Y 縮水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷或Y 縮水甘油醚基丙基三乙氧基硅烷中的一種或任意幾種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的硫化硅橡膠，其特征在于，所述增粘劑為γ 氨丙基三乙氧基娃焼。
7.—種硫化硅橡膠的制備方法，其特征在于，包括的步驟如下1)將重量份數(shù)為100份的乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷與重量份數(shù)為100 200份的填料混合，分散后冷卻，得到混合物A ；2)在混合物A中加入重量份數(shù)為3 5份的封端劑和重量份數(shù)為0.5 1份的鉬金催化劑，混合后，再依次加入重量份數(shù)為20 50份的增塑劑，重量份數(shù)為6 10份的觸變劑，重量份數(shù)為5 10份的交聯(lián)劑，重量份數(shù)為1 2份的穩(wěn)定劑，重量份數(shù)為1 2份的增粘劑以及重量份數(shù)為0. 1 0. 5份的有機(jī)錫催化劑，再次分散，然后自然晾置室溫，即得所述硫化硅橡膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，在步驟1)中，所述分散的工藝條件為分散盤轉(zhuǎn)速為500 lOOOrpm，溫度為120 150°C，真空度為-0. 098Mpa -0. IMpa的條件下，連續(xù)抽真空脫水3 4小時(shí)；所述冷卻后的溫度為40 50°C ；在步驟2)中，所述混合的時(shí)間為20 40min ；所述再次分散的工藝條件為分散盤速度為400 600rpm，真空度為-0. 098Mpa -0. IMpa條件下，混合1 2小時(shí)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的制備方法，其特征在于，所述穩(wěn)定劑的配制如下將乙烯基三異丙烯氧基硅烷和巰丙基三甲氧基硅烷按摩爾比1 1混勻后，在40 60°C隔絕濕氣的條件下，放置20 30小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硫化硅橡膠及其制備方法，包括如下重量份數(shù)的原料乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷100份、填料100～200份、封端劑3～5份、鉑金催化劑0.5～1份、增塑劑20～50份、觸變劑6～10份、交聯(lián)劑5～10份、穩(wěn)定劑1～2份、增粘劑1～2份和有機(jī)錫催化劑0.1～0.5份。制備步驟為1)將乙烯基封端的聚二甲基硅氧烷與填料混合，分散后冷卻，得到混合物A；2)在混合物A中加入封端劑和鉑金催化劑，混合后，再依次加入增塑劑，觸變劑，交聯(lián)劑，穩(wěn)定劑，增粘劑以及有機(jī)錫催化劑，分散，然后自然晾置室溫，即得所述硫化硅橡膠。本發(fā)明的硫化硅橡膠不但成本低，貯存穩(wěn)定性好，電氣性能優(yōu)異，而且粘接性能好。
文檔編號(hào)C09J183/07GK102559131SQ20111038263
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者王建斌, 白純勇, 解海華 申請(qǐng)人:煙臺(tái)德邦科技有限公司