本發(fā)明涉及單組分室溫硫化硅橡膠領(lǐng)域，具體涉及一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠及其制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)硅橡膠具有優(yōu)異的耐候性、高度的疏水性和良好的透氣性等性能，廣泛應(yīng)用于建筑、電子、機(jī)械制造、汽車等工業(yè)領(lǐng)域。通常，有機(jī)硅橡膠分為高溫硫化硅橡膠HTV和室溫硫化硅橡膠RTV，HTV可在-60～280℃范圍內(nèi)長期使用，且可保持優(yōu)良的電氣絕緣性能，能耐臭氧、耐氣候老化，憎水、防潮，并有良好的生理惰性。RTV使用范圍稍窄，目前行業(yè)內(nèi)使用的成熟產(chǎn)品可在-60～250℃范圍內(nèi)長期安全使用，若超過此溫度范圍，產(chǎn)品性能有所衰減。
現(xiàn)有的對RTV耐高溫性能的研究中，大多通過有機(jī)硅聚合物的改性來提高耐高溫性能，但這種提高耐高溫性能的方法成本高昂，且受限于基礎(chǔ)聚合物的工藝技術(shù)無法產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，例如，中科院化學(xué)所申請的中國發(fā)明專利CN1101059A利用合成硅氮聚合物作為交聯(lián)劑制備雙組份室溫硫化硅橡膠，可耐溫350℃*24h。目前較為實(shí)用和有效的改善方法主要是利用耐熱添加劑提高此性能，中國發(fā)明專利CN1912005A利用稀土氧化物作為耐熱添加劑制備出脫丙酮室溫硫化硅橡膠，在300℃條件下30天后機(jī)械性能較低，拉伸強(qiáng)度約1.8-2.1MPa，伸長率未有明確表述，而且脫丙酮產(chǎn)品成本同樣較高。中國發(fā)明專利CN101570680A利用二氧化鈦的耐熱效果制備出脫醇型室溫硫化硅橡膠，膠樣耐溫300℃*12h，拉伸強(qiáng)度降低30％，剪切強(qiáng)度下降50％。目前針對單組份脫肟型室溫硫化硅橡膠的高耐溫產(chǎn)品未見報道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服上述背景技術(shù)的不足，提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠及其制備方法，本發(fā)明的室溫硫化硅橡膠與現(xiàn)有的室溫硫化硅橡膠密封劑相比，耐高溫性能大幅提升，可在300℃條件下工作30天，且力學(xué)性能基本無變化。
本發(fā)明提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠，以質(zhì)量份數(shù)計，該室溫硫化硅橡膠包括：
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物在25℃下的平均粘度為8×104～10×104mPa·s。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述苯基甲基硅油在25℃下的平均粘度為1～2×104mPa·s。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫或者二醋酸二丁基錫。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述金屬粉顏料為鋁粉或者銅粉。
本發(fā)明提供耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：
以質(zhì)量份數(shù)計，將100份的端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物、10～30份的硅油、60～100份的氧化鋁進(jìn)行混合，攪拌30～40分鐘，得到基料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向所述基料中依次加入6～12份的交聯(lián)劑、1.7～3份的偶聯(lián)劑、0.05～0.1份的催化劑、1～5份的金屬粉顏料，在真空度大于-0.095MPa的條件下攪拌20～40分鐘，得到耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物在25℃下的平均粘度為8×104～10×104mPa·s。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述苯基甲基硅油在25℃下的平均粘度為1～2×104mPa·s。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫或者二醋酸二丁基錫。
在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述金屬粉顏料為鋁粉或者銅粉。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)如下：
(1)本發(fā)明利用端羥基聚甲基苯基有機(jī)硅氧烷、苯基三丁酮肟基硅烷、苯基硅油等各種耐溫原料的選用并篩選出合適的比例，有效解決室溫硫化硅橡膠在高溫下的使用問題，制備得到的室溫硫化硅橡膠在300℃高溫下老化30天后和老化前相比，拉伸強(qiáng)度降低幅度在10％之內(nèi)，伸長率降低幅度在12％之內(nèi)，與老化前差異較小，保持90％性能不變。因此，本發(fā)明制備得到的室溫硫化硅橡膠能夠在300℃高溫下長期安全使用。
(2)本發(fā)明的制備工藝簡單，不需要進(jìn)行復(fù)雜的高溫真空脫水工藝，原料簡單，成本低廉，可規(guī)模化推廣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠，以質(zhì)量份數(shù)計，該室溫硫化硅橡膠包括：
端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物在25℃下的平均粘度為8×104～10×104mPa·s；苯基甲基硅油在25℃下的平均粘度為1～2×104mPa·s。氧化鋁的粒徑為40～80nm。硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一種。有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫或者二醋酸二丁基錫。金屬粉顏料為鋁粉或者銅粉。
本發(fā)明實(shí)施例還提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：
以質(zhì)量份數(shù)計，將100份的端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物、10～30份的硅油、60～100份的氧化鋁加入高速分散機(jī)中，攪拌混合30～40分鐘，得到基料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向所述基料中依次加入6～12份的交聯(lián)劑、1.7～3份的偶聯(lián)劑、0.05～0.1份的催化劑、1～5份的金屬粉顏料，在真空度大于-0.095MPa的條件下攪拌20～40分鐘，得到耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠。
端羥基聚甲基苯基硅氧烷聚合物在25℃下的平均粘度為8×104～10×104mPa·s；苯基甲基硅油在25℃下的平均粘度為1～2×104mPa·s。氧化鋁的粒徑為40～80nm。硅烷偶聯(lián)劑為γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷中的任意一種。有機(jī)錫催化劑為二月桂酸二丁基錫或者二醋酸二丁基錫。金屬粉顏料為鋁粉或者銅粉。
下面通過3個具體實(shí)施例和1個比較例對本發(fā)明進(jìn)行闡述。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠，選用粘度80000mPa·s端羥基聚甲基苯基硅氧烷，以質(zhì)量份數(shù)計，其組分如下：
本實(shí)施例提供上述耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：
以質(zhì)量份數(shù)計，將100份的端羥基聚甲基苯基硅氧烷、10份的苯基甲基硅油、60份的氧化鋁加入高速分散機(jī)中，攪拌混合30分鐘，得到基料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向所述基料中依次加入10份的交聯(lián)劑苯基三丁酮肟基硅烷、2份的偶聯(lián)劑γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、0.05份的催化劑二月桂酸二丁基錫、1份的金屬粉顏料鋁粉，在真空度大于-0.095MPa的條件下攪拌30分鐘，得到耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠，選用粘度100000mPa·s端羥基聚甲基苯基硅氧烷，以質(zhì)量份數(shù)計，其組分如下：
本實(shí)施例提供上述耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：
以質(zhì)量份數(shù)計，將100份的端羥基聚甲基苯基硅氧烷、30份的苯基甲基硅油、60份的氧化鋁加入高速分散機(jī)中，攪拌混合35分鐘，得到基料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向所述基料中依次加入12份的交聯(lián)劑苯基三丁酮肟基硅烷、3份的偶聯(lián)劑γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、0.1份的催化劑二醋酸二丁基錫、3份的金屬粉顏料鋁粉，在真空度大于-0.095MPa的條件下攪拌20分鐘，得到耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠。
實(shí)施例3：
本實(shí)施例提供一種耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠，選用粘度90000mPa·s端羥基聚甲基苯基硅氧烷，以質(zhì)量份數(shù)計，其組分如下：
本實(shí)施例提供上述耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠的制備方法，包括以下步驟：
以質(zhì)量份數(shù)計，將100份的端羥基聚甲基苯基硅氧烷、20份的苯基甲基硅油、100份的氧化鋁加入高速分散機(jī)中，攪拌混合40分鐘，得到基料；在氮?dú)獗Ｗo(hù)下向所述基料中依次加入6份的交聯(lián)劑苯基三丁酮肟基硅烷、2.5份的偶聯(lián)劑γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、0.08份的催化劑二醋酸二丁基錫、3份的金屬粉顏料銅粉，在真空度大于-0.095MPa的條件下攪拌40分鐘，得到耐高溫的脫肟型單組分室溫硫化硅橡膠。
比較例1：
本比較例提供一種單組分室溫硫化硅橡膠，以質(zhì)量份數(shù)計，其組分如下：
本發(fā)明實(shí)施例和比較例的性能測試方法如下：
常溫拉伸強(qiáng)度及伸長率測試：將膠液在聚四氟乙烯模具內(nèi)制成3.0±0.1mm的膠片，在溫度23±2℃，相對濕度50±5％條件下固化7天，然后按照GB/T 528測試。
耐溫測試：將在標(biāo)準(zhǔn)條件下23±2℃*50±5％RH固化7天后的膠片裁成啞鈴型，放置于300℃烘箱中烘烤7天，10天，30天后取出，按照GB/T 528測試力學(xué)性能。
本發(fā)明實(shí)施例1～3和比較例1的力學(xué)性能測試結(jié)果見表1。
表1、實(shí)施例1～3和比較例1的耐溫300℃力學(xué)性能測試結(jié)果
參見表1可知，本發(fā)明實(shí)施例制備得到的室溫硫化硅橡膠在300℃高溫下老化30天后和老化前相比，拉伸強(qiáng)度降低幅度在10％之內(nèi)，伸長率降低幅度在12％之內(nèi)，與老化前差異較小，保持90％性能不變。比較例制備得到的室溫硫化硅橡膠在300℃高溫下老化30天后和老化前相比，拉伸強(qiáng)度降低幅度為75％，伸長率降低幅度為77％。本發(fā)明實(shí)施例制備得到的室溫硫化硅橡膠在高溫下的力學(xué)性能明顯優(yōu)于比較例制備得到的室溫硫化硅橡膠。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行各種修改和變型，倘若這些修改和變型在本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則這些修改和變型也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
說明書中未詳細(xì)描述的內(nèi)容為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。