專利名稱：室溫可硫化有機(jī)硅密封膠組合物拉絲性的測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及表現(xiàn)出拉絲性的室溫可硫化有機(jī)硅密封膠組合物。更具體地講，本發(fā)明涉及通過酸基或烷氧基封端的聚二有機(jī)硅氧烷聚合物縮合固化的這類組合物拉絲性的測(cè)量方法。
貯存在無(wú)水條件下的有機(jī)聚硅氧烷室溫可硫化(RTV)組合物當(dāng)于室溫下暴露于水或水蒸氣時(shí)固化，產(chǎn)生彈性體。通過將具有反應(yīng)性端基的二有機(jī)聚硅氧烷與每分子至少具有三個(gè)可水解反應(yīng)性部分的有機(jī)硅化合物混合，制備這些RTV組合物。已知的RTV組合物廣泛用作彈性密封材料，用于涉及各種接頭之間的縫隙，諸如建筑材料接頭之間的縫隙、建筑物中結(jié)構(gòu)體和建筑材料之間的接縫、浴缸和墻或地板之間的接縫、浴室中瓷磚上的裂縫、浴室中諸如臉盆周圍的那些縫隙和臉盆支承板和墻之間的縫隙、廚房污水槽和鄰近地區(qū)周圍的縫隙、在汽車、鐵路車輛、飛機(jī)、輪船中儀表板之間的縫隙、在各種電子器械、機(jī)器等中預(yù)先制造的儀表板之間的縫隙。因此，室溫可硫化有機(jī)硅密封膠可以用于多種填縫和密封應(yīng)用中。
這些密封膠作為填縫材料常常填充具有增強(qiáng)或者不具有增強(qiáng)作用的細(xì)碎無(wú)機(jī)材料。增強(qiáng)填料可以是煅制二氧化硅、沉淀二氧化硅、疏水化沉淀二氧化硅、疏水化煅制二氧化硅、炭黑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁和其它金屬氧化物。非增強(qiáng)填料可以是碳酸鈣、硅藻土、硅酸鈣、硅酸鋯、滑石和膨潤(rùn)土。諸如石棉、玻璃纖維或有機(jī)纖維之類的纖維材料也是有用的填料。根據(jù)需要選擇填料在RTV組合物中的用量，以便不干擾本發(fā)明的目的。
當(dāng)預(yù)期這些密封膠材料將暴露于長(zhǎng)期易于降低性能或改變外觀的條件下時(shí)，常常通過加入少量保護(hù)性添加劑(諸如UV穩(wěn)定劑、抗氧化劑、殺真菌劑等)，使這些密封膠對(duì)這一損害穩(wěn)定。這些添加劑通過增加額外的所需性質(zhì)(例如抗光致降解、抗氧化(阻燃劑)和抗真菌的侵蝕)，易于實(shí)現(xiàn)密封膠的物理性質(zhì)分布。
已將各種化合物加入RTV密封膠的配方中，以增強(qiáng)一方面或多方面的性能。例如，美國(guó)專利4,247,442公開和要求保護(hù)加入各種苯并咪唑以減少密封膠表面上真菌和霉菌的生長(zhǎng)。因?yàn)楸讲⑦溥蚧衔锟扇苡谒?，因此苯并咪唑化合物自身的加入不令人滿意。加入少量有機(jī)表面活性劑使得苯并咪唑化合物可潤(rùn)濕，由此能夠使這些化合物作為殺霉菌劑和殺真菌劑起作用。
美國(guó)專利4,304,897公開了含有有機(jī)硅聚醚共聚物的室溫可硫化有機(jī)硅密封膠。將這類有機(jī)硅聚醚共聚物加入單組分RTV組合物中，以便將密封膠用于表面時(shí)，降低未固化密封膠的流動(dòng)性能。當(dāng)這種有機(jī)硅密封膠用于RTV組合物中時(shí)，有機(jī)硅密封膠的流動(dòng)(在BoeingFlow Jig中測(cè)量)在應(yīng)用后明顯降低。
美國(guó)專利5,162,407公開了使用氟碳化合物表面活性劑減小固化蒸發(fā)階段期間RTV橡膠的成分遷移和分離的傾向。當(dāng)將RTV加到諸如玻璃之類的光滑非多孔性基片上時(shí)，加入氟碳化合物表面活性劑的效用特別明顯。因此，已經(jīng)將表面活性劑加入RTV組合物，以用于多種目的。
RTV密封膠組合一直存在的問題是該組合物在應(yīng)用期間，甚至在停止應(yīng)用后形成有機(jī)硅密封膠絲的傾向。該現(xiàn)象稱為拉絲性。盡管施加輸送力時(shí)，有機(jī)硅密封膠從填縫管或應(yīng)用裝置以相對(duì)均勻的方式擠出，但停止輸送力并不使得由應(yīng)用裝置形成的有機(jī)硅珠粒立刻斷開。密封膠具有從輸送機(jī)械的注嘴拉絲的傾向。這引起外觀上需要額外加工，以獲得具有功能和吸引力的密封膠珠粒。更重要的是，在停止輸送壓力后產(chǎn)生的纖維或絲浪費(fèi)有機(jī)硅密封膠。下文稱為拉絲性問題的該問題是一直存在的問題。
本發(fā)明提供一種未固化的室溫可硫化密封膠組合物拉絲性的測(cè)量方法，包括(a)借助于一個(gè)密封膠輸送裝置將所述密封膠擠到活動(dòng)表面上，由此密封膠珠粒沉積到所述活動(dòng)表面上；(b)停止將所述密封膠擠到所述活動(dòng)表面上；(c)通過將所述活動(dòng)表面移開所述密封膠輸送裝置，將所述活動(dòng)表面上的所述密封膠珠粒移開所述密封膠輸送裝置，由此在所述密封膠珠粒和所述密封膠輸送裝置之間形成密封膠絲，直至所述密封膠絲從所述密封膠輸送裝置斷開；(d)停止所述活動(dòng)表面；以及(e)測(cè)量所述密封膠絲的長(zhǎng)度。
本發(fā)明還提供一個(gè)從多種密封膠組合物中選擇用于特定密封膠用途的密封膠組合物的方法，包括(a)設(shè)定所述應(yīng)用所需的最小性能水平；(b)將所述應(yīng)用所需的所述最小性能水平校準(zhǔn)到密封膠絲的最大或最小長(zhǎng)度，后者用測(cè)量每種密封膠拉絲性的方法測(cè)量；以及(c)確定所述密封膠組合物組中的哪個(gè)密封膠滿足所述應(yīng)用的最小性能水平。
本發(fā)明方法用來測(cè)量包含以下一個(gè)組分的密封膠拉絲性時(shí)特別有用(A)一種具有下式的有機(jī)聚硅氧烷HO(RR’SiO)xH其中R和R’是獨(dú)立選擇的具有1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，其中x的值使得25℃下有機(jī)聚硅氧烷的粘度為大約500-200,000厘泊；(B)一種每分子中具有至少兩個(gè)可水解部分的有機(jī)硅化合物或它們的部分水解產(chǎn)物，選自RaSi(ON＝CR’2)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(OR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(OCOR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(NR’R”)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，R”為氫或與R相同，而a為0、1或2；RaSi(NRCOR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，R是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；(C)一種非離子表面活性劑化合物，選自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧基化蓖麻子油、乙氧基化油酸、乙氧基化烷基酚、環(huán)氧乙烷(E0)和環(huán)氧丙烷(PO)的共聚物和有機(jī)硅聚醚共聚物；(D)增強(qiáng)填料；以及(E)縮合固化催化劑。
本發(fā)明與以下發(fā)現(xiàn)有關(guān)加入特殊種類的表面活性劑化合物的乙酸基、酮肟基和烷氧基硅氧烷密封膠意外地表現(xiàn)出拉絲性降低。表面活性劑化合物的加入濃度大約為總組合物重量的0.10-3.00％(重量)，更優(yōu)選0.50-1.50％(重量)，最優(yōu)選0.60-1.00％(重量)。
一般來說，本發(fā)明單組分RTV硅氧烷密封膠包含(A)具有以下通式的有機(jī)聚硅氧烷HO(RR’SiO)xH其中R和R’是可以相同或不同，即R和R’獨(dú)立選擇，為具有1-40個(gè)碳原子的取代或未取代單價(jià)烴基，其中x的值使得25℃下有機(jī)聚硅氧烷的粘度為大約500-200,000厘泊。羥基的一部分可以由其它反應(yīng)性端基或終止劑取代，反應(yīng)性端基或終止劑的例子是有機(jī)酮肟基團(tuán)、羧基、乙酸基、RNH-基團(tuán)(其中R如上所述)、氨基甲酰基、烷氧基、烷基烷氧基或芳基烷氧基；(B)在部分水解前每分子中至少具有兩個(gè)可水解部分的有機(jī)硅化合物或它們的部分水解產(chǎn)物，其分子式如下
RaSi(ON＝CR’2)4-a，RaSi(OR’)4-a，RaSi(OCOR’)4-a，其中，R和R’與前述定義相同，每個(gè)化合物可以獨(dú)立選擇，而a為0、1或2，RaSi(NR’R”)4-a其中R和R’與前述定義相同，并且可以獨(dú)立選擇，R”為氫或與R相同，而a為0、1或2；或RaSi(NRCOR’)4-a其中R和R’與前述定義相同，R為1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，R、R’和R每個(gè)可以獨(dú)立地選擇，而a為0、1或2。R、R’和R最好選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、三氟丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基和甲苯基。
這些有機(jī)硅化合物的一些非限制性實(shí)例是甲基三甲氧硅烷、N-氨乙基氨丙基三乙氧硅烷、甲基三(N，N-二乙基氨氧基)硅烷、甲基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、甲基三(二甲基酮肟基)硅烷、乙烯基三(甲基乙基酮肟基)硅烷、乙烯基三(二甲基酮肟基)硅烷、甲基三乙酸基硅烷、乙基三乙酸基硅烷、乙烯基三乙酸基硅烷、甲基三(N-丁基氨基)硅烷和甲基三(環(huán)己基氨基)硅烷、甲基三(N-甲基乙酰氨基)硅烷。
有機(jī)硅化合物(B)的用量一般使得每克當(dāng)量有機(jī)聚硅氧烷(A)的反應(yīng)性端基至少存在1摩爾硅化合物。有機(jī)硅化合物(B)的用量更優(yōu)選相對(duì)于成分(A)一般為大約1-15重量份、最優(yōu)選(B)相對(duì)于成分(A)為大約1-10重量份。
成分(C)包含一種非離子表面活性劑化合物，選自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧基化蓖麻子油、乙氧基化油酸、乙氧基化烷基酚、環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)的共聚物乙基硅氧烷和聚醚的共聚物(有機(jī)硅聚醚共聚物)，其用量為成分(A)和(B)總量的大約0.10-4.00％(重量)，優(yōu)選為成分(A)和(B)總量的大約0.20-3.00％(重量)，更優(yōu)選為成分(A)和(B)總量的大約0.70-2.00％(重量)，最優(yōu)選為成分(A)和(B)總量的大約0.80-1.30％(重量)。
成分(D)可以包含增強(qiáng)填料或非增強(qiáng)填料或兩者適當(dāng)?shù)幕旌衔?。增?qiáng)填料可以為煅制二氧化硅、沉淀二氧化硅、疏水化沉淀二氧化硅、疏水化煅制二氧化硅、炭黑、二氧化鈦、氧化鐵、氧化鋁和其它金屬氧化物。非增強(qiáng)填料可以是碳酸鈣、硅藻土、硅酸鈣、硅酸鋯、滑石和膨潤(rùn)土。諸如石棉、玻璃纖維或有機(jī)纖維之類的纖維材料也是有用的填料。根據(jù)需要選擇填料在RTV組合物中的用量，以便不干擾本發(fā)明的目的。
成分(E)包括一種縮合催化劑，諸如羧酸二烷基錫、鈦酸烷基酯、有機(jī)甲硅烷氧基鈦化合物和本領(lǐng)域已知的各種其它縮合催化劑。
成分(F)在可以包含各種添加劑，諸如顏料、染料、抗氧化劑、阻燃劑、UV穩(wěn)定劑、增粘劑、熱穩(wěn)定劑、抗霉菌劑、殺真菌劑、抗菌劑等，它在各種組合物中的用量大約為成分(A)和(B)總和的0.01-20％(重量)。
關(guān)于乙酸基、酮肟基或烷氧基有機(jī)硅密封膠，申請(qǐng)人定義了諸如先前定義的具有一般組成的密封膠，其中有機(jī)聚硅氧烷成分(A)的端基分別為乙酸基、酮肟基或烷氧基。對(duì)于烷氧基，申請(qǐng)人定義烷氧基包括烷基-、芳基-和烷芳基-取代的烷氧基。
利用實(shí)驗(yàn)夾具以標(biāo)準(zhǔn)的45°角將填縫筒保持在活動(dòng)表面上測(cè)量拉絲性，可以使用不同的輸送角度而不違背本發(fā)明的精神。將填縫筒的噴嘴切成標(biāo)準(zhǔn)化的0.375”外徑，可以使用較大或較小的外徑而不違背本發(fā)明的精神。將少量密封膠擠到活動(dòng)表面上，后者用一層石蠟保護(hù)。活動(dòng)表面的速度預(yù)定為300英寸/分鐘，進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)密封膠珠粒末端與填縫筒斷開時(shí)，試驗(yàn)完成。拉絲性定義為密封膠珠粒從填縫筒斷開時(shí)，由應(yīng)用的珠?；恐翑嗔巡课粶y(cè)定的移動(dòng)長(zhǎng)度。密封膠珠粒長(zhǎng)度較短表明拉絲性較低。如所附的實(shí)施例所示，可接受的拉絲性測(cè)定值為3.5英寸或更小。
通過對(duì)已知為容納填縫膠的脫離粘合試驗(yàn)機(jī)的市售儀器(其中可以插入一個(gè)管，該管含有的RTV密封膠與零售的密封膠相同)進(jìn)行修改，容易地完成如拉絲性的測(cè)定。填縫膠以45°角保持在表面上，接近表面，但實(shí)際不接觸。報(bào)道的實(shí)驗(yàn)的填縫管管尖(即密封膠輸送裝置)與該表面分開3mm；可以使用其它短距離，它們可以改變獲得的數(shù)值，但在獲得一般傾向性數(shù)據(jù)的大量密封膠候選者的比較中，預(yù)期不可能實(shí)際上不同。沉積有密封膠的表面是一個(gè)活動(dòng)表面，通常為一個(gè)滑板，它在密封膠最初的珠粒沉積到該表面上后，以標(biāo)準(zhǔn)速度移動(dòng)，離開填縫管。該表面通常用非粘性一次性覆蓋物(諸如聚乙烯、石蠟薄片)保護(hù)，以減少試驗(yàn)完成后的清潔工作。
用于實(shí)驗(yàn)部分所述試驗(yàn)的儀器為得自Testing Machines，Inc.ofAmtyvile.LI，New York的80-14-00型脫離粘合試驗(yàn)機(jī)。修改為除去測(cè)力器。應(yīng)該適用于該試驗(yàn)?zāi)康木哂谢顒?dòng)床的機(jī)器為SP-101B型滑動(dòng)/剝離試驗(yàn)機(jī)、SP-102B-3M90型增長(zhǎng)性能剝離試驗(yàn)機(jī)和得自IMASS，Inc.of Accord，MA的ZPE-1000型高速剝離試驗(yàn)機(jī)。所有這些機(jī)器都具有能夠以各種速度移動(dòng)的水平活動(dòng)床。
該試驗(yàn)的基本特征為1)將密封膠以恒定的角度擠到表面上，2)移動(dòng)加有密封膠的表面，使其以恒定速度離開密封膠源，3)當(dāng)密封膠珠粒與密封膠源斷開時(shí)，停止活動(dòng)表面的運(yùn)動(dòng)，以及4)測(cè)量由該試驗(yàn)方法形成的任一密封膠絲的長(zhǎng)度。設(shè)想有幾個(gè)不同的市售實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的機(jī)器構(gòu)型能夠進(jìn)行這些操作步驟是合理的。此外，根據(jù)測(cè)試的未固化密封膠的施加速度(即較高或較低的粘度)，活動(dòng)表面移開密封膠輸送裝置的速率可以提高或降低，以提供有意義的數(shù)據(jù)。為了該試驗(yàn)的目的，當(dāng)評(píng)價(jià)剛剛公開的密封膠時(shí)，活動(dòng)表面的速度為大約0.2-20英寸/秒，優(yōu)選為大約0.5-15英寸/秒，更優(yōu)選為大約1-10英寸/秒，最優(yōu)選為大約4-6英寸/秒。該方法的效用為，它提供一個(gè)確定特殊密封膠應(yīng)用的最小性能水平的方法，一個(gè)重復(fù)測(cè)定這種性能的方法，將這種性能校準(zhǔn)為最大拉絲長(zhǎng)度并比較一系列密封膠的拉絲長(zhǎng)度，以確定用于給定目的用途的最佳組合物。對(duì)于應(yīng)用，申請(qǐng)人是指對(duì)兩個(gè)相似或不同材料填縫。因此，金屬和玻璃之間填縫的密封膠應(yīng)用不同于需要進(jìn)行玻璃和木材之間填縫的密封膠應(yīng)用。推薦的組合物隨需要進(jìn)行填縫的材料而改變，而推薦的性能也會(huì)改變。該方法的效用是，它提供測(cè)定特殊密封膠組合物拉絲性的標(biāo)準(zhǔn)條件，并且將由此獲得的數(shù)值與由其它密封膠組合物測(cè)量拉絲性獲得的數(shù)據(jù)比較，藉此提供選擇用于特殊用途的特殊組合物的方法。以這種方式，可以評(píng)價(jià)各種密封膠組合物的需要或不需要的特征，選擇用于特殊用途的最佳組合物。
這里引用的所有美國(guó)專利通過引用清楚地結(jié)合到本文中中。當(dāng)一般作為烷基酚使用化學(xué)術(shù)語(yǔ)烷基時(shí)，該術(shù)語(yǔ)是指含有1-40個(gè)碳原子的飽和或不飽和單價(jià)烴基，它也可以含有取代的芳基。
本發(fā)明的以下實(shí)施例僅僅是說明性的，不應(yīng)理解為限制所附的權(quán)利要求書。其中存在的比較例是為了證明拉絲性測(cè)定用于改進(jìn)各種密封膠組合物性質(zhì)的效用。
實(shí)驗(yàn)實(shí)施例1該實(shí)驗(yàn)證明在乙酸基密封膠配方中加入1.5％(重量)有機(jī)硅聚醚表面活性劑以降低拉絲性的有效性。兩個(gè)密封膠配方的不同之處僅僅為將1.5％(重量)有機(jī)硅聚醚表面活性劑加入第二個(gè)配方中。密封膠組合物為72.74％(重量)二甲基硅油、6.00％(重量)二甲基聚硅氧烷流體、8.87％(重量)煅制二氧化硅或熱解法二氧化硅、0.10％(重量)硬脂酸鋁和4.00％(重量)催化劑溶液。催化劑溶液由以下成分組成72.2664％(重量)甲基三乙酸基硅烷、27.1371％(重量)二叔丁氧基二乙酸基硅烷和0.5964％(重量)二月桂酸二丁基錫。測(cè)試該密封膠于75℃下、50％的相對(duì)濕度下固化7天后的物理性質(zhì)。表1列出了對(duì)照和對(duì)照加該非離子表面活性劑的處理和物理性質(zhì)。
表1通過加入有機(jī)硅聚醚表面活性劑降低拉絲性測(cè)量 對(duì)照對(duì)照加1.5％(重量)表面活性劑應(yīng)用速率，g/min 265215不粘時(shí)間，min13 11Boeing流動(dòng)，in. 0.10 0.05肖氏A硬度20 21拉伸，psi230455％伸長(zhǎng) 470670100％模量，psi 60 75拉絲性，in. ＞51.5熱老化性質(zhì)，于100℃ 24小時(shí)肖氏A硬度19 22拉伸，psi260300％伸長(zhǎng) 490495100％模量，psi 60 70剝離粘合性質(zhì)C628玻璃，lbs.拉引 28 32％內(nèi)聚破壞 100100包鋁合金鋁，lbs.拉引 24 28％內(nèi)聚破壞 100100機(jī)磨鋁，lbs.拉引 17 30％內(nèi)聚破壞 100100陽(yáng)極氧化鋁，lbs.拉引 24 35％內(nèi)聚破壞 100100實(shí)施例2該實(shí)驗(yàn)證明在乙酸基密封膠配方中加入1.0％(重量)有機(jī)硅聚醚表面活性劑以降低拉絲性的有效性。兩個(gè)密封膠配方的不同之處僅僅為將1.0％(重量)有機(jī)硅聚醚表面活性劑加入第二個(gè)配方中。密封膠組合物為72.74％(重量)二甲基硅油、6.00％(重量)二甲基聚硅氧烷流體、8.87％(重量)煅制二氧化硅或熱解法二氧化硅、0.10％(重量)硬脂酸鋁和4.00％(重量)催化劑溶液。催化劑溶液由以下成分組成72.2664％(重量)甲基三乙酸基硅烷、27.1371％(重量)二叔丁氧基二乙酸基硅烷和0.5964％(重量)二月桂酸二丁基錫。測(cè)試該密封膠于75℃下、50％的相對(duì)濕度下固化7天后的物理性質(zhì)。表2列出了對(duì)照和對(duì)照加該非離子表面活性劑的處理和物理性質(zhì)。
表2通過加入有機(jī)硅聚醚表面活性劑降低拉絲性測(cè)量對(duì)照對(duì)照加1.0％(重量)表面活性劑應(yīng)用速率，g/min 240 145不粘時(shí)間，min1818Boeing流動(dòng)，in. 0.10 0.05肖氏A硬度1716拉伸，psi250 200％伸長(zhǎng) 515 460100％模量，psi 6055拉絲性，in. ＞5 2.5熱老化性質(zhì)，于50℃168小時(shí)肖氏A硬度1414拉伸，psi215 215％伸長(zhǎng) 550 545100％模量，psi 5050實(shí)施例3該實(shí)驗(yàn)證明在乙酸基密封膠配方中加入1.0％(重量)聚乙二醇表面活性劑以降低拉絲性的有效性。兩個(gè)密封膠配方的不同之處僅僅為將1.0％(重量)聚乙二醇表面活性劑加入第二個(gè)配方中。密封膠組合物為72.00％(重量)二甲基硅油、14.80％(重量)聚丁烯聚合物、8.90％(重量)煅制二氧化硅或熱解法二氧化硅、0.10％(重量)硬脂酸鋁、0.2％(重量)聚丙二醇和4.00％(重量)催化劑溶液。催化劑溶液由以下成分組成72.2664％(重量)甲基三乙酸基硅烷、27.1371％(重量)二叔丁氧基二乙酸基硅烷和0.5964％(重量)二月桂酸二丁基錫。測(cè)試該密封膠于75℃下、50％的相對(duì)濕度下固化7天后的物理性質(zhì)。表3列出了對(duì)照和對(duì)照加該表面活性劑的處理和物理性質(zhì)。
表3通過加入聚乙二醇表面活性劑降低拉絲性測(cè)量 對(duì)照對(duì)照加1.0％(重量)表面活性劑應(yīng)用速率，g/min 462423不粘時(shí)間，min 16 17Boeing流動(dòng)，in. 0.10 0.10肖氏A硬度 23 22拉伸，psi 160205％伸長(zhǎng) 285345100％模量，psi 70 70拉絲性，in. 4.51.25熱老化性質(zhì)，于50℃168小時(shí)肖氏A硬度 18 12拉伸，psi 185185％伸長(zhǎng) 370450100％模量，psi 60 45實(shí)施例4使用30mm Werner-Pfleiderer(WP)雙螺桿擠塑機(jī)，如下生產(chǎn)無(wú)表面活性劑的甲氧基固化單組分RTV組合物，后者稱為“組合物1”RTV組合物1(1)100重量份α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物，其粘度為125,000cps；(2)18.8重量份D4處理的煅制二氧化硅增強(qiáng)填料。
(3)20.6重量份α，ω-三甲基甲硅烷基封端的PDMS流體，其粘度為100cps；(4)10.2重量份50厘泊的“M，D，T”甲硅烷醇流體；(5)3.1重量份六甲基二甲硅氮烷羥基/甲醇清除劑；(6)0.8重量份甲基三甲氧硅烷交聯(lián)劑；(7)1.6重量份氨乙基氨丙基三甲氧硅烷粘合促進(jìn)劑；以及(8)0.23重量份摩爾比為1∶1的二乙酸二丁基錫和二月桂酸二丁基錫。
將擠塑機(jī)的1-10區(qū)加熱至75°F。用0°F的二醇冷卻劑冷卻擠塑機(jī)的11-14區(qū)。將粘度為125,000 cps的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物和D4處理的增強(qiáng)煅制二氧化硅填料連續(xù)計(jì)量加入WP的機(jī)筒1中。將于25℃粘度為100cps的α，ω-三甲基甲硅烷基封端的PDMS流體、50厘泊的“M，D，T”甲硅烷醇流體、六甲基二甲硅氮烷羥基/甲醇清除劑、甲基三甲氧硅烷交聯(lián)劑、氨乙基氨丙基三甲氧硅烷粘合促進(jìn)劑和摩爾比為1∶1的二乙酸二丁基錫和二月桂酸二丁基錫的溶液連續(xù)計(jì)量加入WP的機(jī)筒6中。在WP機(jī)筒11施加6mm Hg脫氣真空。在25-35℃的WP出口溫度下，以40lb./hr的速率生產(chǎn)RTV密封膠。
生產(chǎn)后24小時(shí)，測(cè)試組合物1的拉絲性程度和應(yīng)用速率。結(jié)果示于表4中?？山邮艿睦z性值最大為3.5英寸。可接受的應(yīng)用速率值最小為120gm/min。實(shí)施例5采用相同的基本RTV配方和實(shí)施例1所述的連續(xù)WP混合步驟制備含非離子表面活性劑的RTV組合物。制備組合物1型的RTV密封膠，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物含有1.0重量份以下市售非離子表面活性劑RTV 非離子表面 類型來源組合物編號(hào)活性劑2 SF 1023有機(jī)硅GE有機(jī)硅聚醚共聚物(SPEC)3 SF 1550 SPECGE有機(jī)硅4 SF 1288 SPECGe有機(jī)硅5 Pluriol E-200聚乙二醇BASF(PEG)6 Pluriol E-300PEG BASF7 Pluriol E-400PEG BASF8 Pluriol E-600PEG BASF9 Pluriol P-600PEG BASF10Pluriol P-900PEG BASF11Pluriol P-2000 PEG BASF12Pluriol P-4000 PEG BASF13Pluronic 25R2環(huán)氧乙烷BASF環(huán)氧丙烷嵌段共聚物(EO-PO)14Pluronic 31R1EO-PO BASF15Pluronic L44 EO-PO BASF16Pluronic L62 EO-PO BASF17Pluronic L64 EO-PO BASF18Pluronic L92 EO-PO BASF19Pluronic L101EO-PO BASF20Pluracol P410未知BASF非離子(UNI)21Pluracol 628 UNI BASF22Pluracol 710 UNI BASF23Pluracol 735 UNI BASF24Pluracol 975 UNI BASF25Pluracol P1010 UNI BASF26Pluracol 1250D UNI BASF27Pluracol 4000D UNI BASF28Pluracol W5100N 聚烷氧基BASF聚醚29Pluracol PEG BASF30Pluracol PEG BASF31Pluracol PEG BASF32Pluracol PEG BASF33Pluracol PEG BASF34IconoI TDA-9 乙氧基化BASF十三烷醇35Iconol OP-10 乙氧基化BASF辛基酚36Tetronic 304 氧化(乙烯丙烯) BASF乙二胺嵌段共聚物37Polytergent SLF-18 UNI Olin38Polytergent SL-22UNI Olin39Polytergent SL-62UNI Olin40Polytergent P-17-A UNI Olin41Colorsperse 188A 二油酸酯Henkel42Emulan A UNI BASF43Emulan ELUNI BASF44Emulan OK5 乙氧基化BASF脂肪醇45Emulan ELP 乙氧基化BASF蓖麻子油46Emulan PO乙氧基化BASF烷基酚47Liponic EG1 乙氧基化LIPO甘油48Liponic EG7 乙氧基化LIPO甘油49Liponate GC 辛酸-己酸(？) LIPO三甘油酯50Liponate PC 二辛酸 LIPO聚丙二醇酯51Lipocal L4 聚環(huán)氧乙烷醚LIPO52Ucon LB65環(huán)氧乙烷Union Carbide環(huán)氧丙烷多元醇(EO-PO-PG)53Ucon LB135 EO-PO-PGUnion Carbide54Ucon LB285 EO-PO-PGUnion Carbide55Triton X-100 環(huán)氧乙烷Union Carbide二醇生產(chǎn)后24小時(shí)，測(cè)試組合物2-55的拉絲性程度(第一觸壓質(zhì)量拉絲性試驗(yàn)(First Impression Quality Strininess Test))。結(jié)果示于表4中。實(shí)施例6重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入0.80重量份有機(jī)硅聚醚共聚物表面活性劑(組合物#56)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。實(shí)施例7重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入0.40重量份有機(jī)硅聚醚共聚物表面活性劑(組合物#57)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。實(shí)施例8重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入1.7重量份有機(jī)硅聚醚共聚物表面活性劑(組合物#58)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。實(shí)施例9重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入0.40重量份Pluriol E200表面活性劑(組合物#59)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。實(shí)施例10重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入0.80重量份Pluriol E200表面活性劑(組合物#60)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。實(shí)施例11重復(fù)實(shí)施例4，每100重量份實(shí)施例4所述的α，ω-甲基二甲氧基封端的PDMS聚合物加入1.7重量份Pluriol E200表面活性劑(組合物#61)。拉絲性測(cè)試結(jié)果示于表4中。表4RTV表面活性劑評(píng)價(jià)RTV組合物# 拉絲性，英寸 應(yīng)用速率，gm/min1 8.5 2942 4.5 2653 3.5 2194 2.0 1455 1.0 1386 2.0 1627 4.0 1988 5.0 2159 4.5 207104.0 219114.0 223124.5 201134.5 233144.5 217154.0 228161.5 204173.0 235183.0 191192.5 168205.5 241212.5 198224.5 249230.0 84244.5 202253.5 183262.5 168274.0 219284.0 229291.5 138301.5 144312.0 156322.5 156333.5 185343.5 162354.0 172361.5 138374.5 209384.5 211394.5 235
40 4.5 21341 4.5 23942 4.5 22043 5.0 24144 6.0 22945 3.0 17146 3.5 18247 2.0 16248 1.0 11449 2.0 17450 5.5 21451 4.0 19952 4.5 18953 5.5 23854 3.5 16955 4.5 19756 2.5 16257 4.5 24658 1.5 12659 3.5 18860 2.5 14461 2.5 126示于表4中的結(jié)果證明，測(cè)試的顯著份量的表面活性劑不產(chǎn)生3.5英寸或更小的拉絲性測(cè)量值。因此，不是所有的非離子表面活性劑都起作用，使制備和測(cè)試的室溫可硫化密封膠拉絲性降低。由于僅僅某些非離子表面活性劑成功地降低拉絲性，因此由這些表面活性劑引起的拉絲性的降低預(yù)期是不必要的。另外的實(shí)驗(yàn)證明，陰離子表面活性劑以及陽(yáng)離子表面活性劑干擾固化機(jī)制，因此這些類型的表面活性劑不適用于降低拉絲性。
權(quán)利要求
1.一種未固化的室溫可硫化密封膠組合物拉絲性的測(cè)量方法，包括(a)借助于一個(gè)密封膠輸送裝置將所述密封膠擠到活動(dòng)表面上，由此密封膠珠粒沉積到所述活動(dòng)表面上；(b)停止將所述密封膠擠到所述活動(dòng)表面上；(c)通過將所述活動(dòng)表面移開所述密封膠輸送裝置，將所述活動(dòng)表面上的所述密封膠珠粒移開所述密封膠輸送裝置，由此在所述密封膠珠粒和所述密封膠輸送裝置之間形成密封膠絲，直至所述密封膠絲從所述密封膠輸送裝置斷開；(d)停止所述活動(dòng)表面；以及(e)測(cè)量所述密封膠絲的長(zhǎng)度。
2.從多種密封膠組合物中選擇用于特別密封膠用途的密封膠組合物的方法，包括(a)設(shè)定所述應(yīng)用所需的最小性能水平；(b)將所述應(yīng)用所需的所述最小性能水平校準(zhǔn)到密封膠絲的最大或最小長(zhǎng)度，后者用測(cè)量每種密封膠拉絲性的方法測(cè)量；以及(c)確定所述密封膠組合物組中的哪個(gè)密封膠滿足所述應(yīng)用的最小性能水平。
3.權(quán)利要求2的方法，其中將所述最小性能水平校準(zhǔn)到密封膠絲的最大長(zhǎng)度。
4.權(quán)利要求3的方法，其中每個(gè)所述密封膠具有的組合物包括(A)一種具有下式的有機(jī)聚硅氧烷HO(RR’SiO)xH其中R和R’是獨(dú)立選擇的具有1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，其中x的值使得25℃下有機(jī)聚硅氧烷的粘度為大約500-200,000厘泊；(B)一種每分子中具有至少兩個(gè)可水解部分的有機(jī)硅化合物或它們的部分水解產(chǎn)物，選自RaSi(ON＝CR’2)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(OR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(OCOR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；RaSi(NR’R”)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，R”為氫或與R相同，而a為0、1或2；RaSi(NRCOR’)4-a，其中R和R’是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，R是獨(dú)立選擇的1-40個(gè)碳原子的單價(jià)烴基，而a為0、1或2；(C)一種非離子表面活性劑化合物，選自聚乙二醇、聚丙二醇、乙氧基化蓖麻子油、乙氧基化油酸、乙氧基化烷基酚、環(huán)氧乙烷(EO)和環(huán)氧丙烷(PO)的共聚物和有機(jī)硅聚醚共聚物；(D)增強(qiáng)填料；以及(E)縮合固化催化劑。
5.權(quán)利要求4的密封膠組合物，其中(C)為聚乙二醇；(B)為RaSi(OR’)4-a；R和R’獨(dú)立地選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、三氟丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基和甲苯基。
6.權(quán)利要求5的密封膠組合物，其中R和R’獨(dú)立地選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、三氟丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基和甲苯基。
7.權(quán)利要求4-6的密封膠組合物，其中a為0，1或2；(B)為RaSi(OCOR’)4-a。
8.權(quán)利要求5的密封膠組合物，其中(B)為RaSi(OCOR’)4-a。
9.權(quán)利要求4的密封膠組合物，其中(C)為有機(jī)硅聚醚共聚物；(B)為RaSi(OR’)4-a。
10.權(quán)利要求9的密封膠組合物，其中a為0，1或2。
全文摘要
公開了室溫可硫化有機(jī)硅密封膠組合物拉絲性的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量方法,其中密封膠管以恒定的角度保持在密封膠待應(yīng)用的表面上。該表面為活動(dòng)的,一旦密封膠小珠沉積在該表面上,該表面則以恒定的速度移動(dòng),直至密封膠珠粒從密封膠源斷開。測(cè)量由此形成的任一密封膠絲的長(zhǎng)度。將給定組合物的測(cè)量值與其它組合物的測(cè)量值比較,由此提高密封膠組合物的優(yōu)選法,以減小不需要的特性。
文檔編號(hào)G01N11/02GK1191973SQ9810541
公開日1998年9月2日 申請(qǐng)日期1998年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月26日
發(fā)明者M·A·克倫切斯基, 林巧新, G·M·盧卡斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司