耐火密封胶组合物制造技术

本发明专利技术公开了可固化形成硅弹性体而用作耐火密封胶的可固化液体硅橡胶组合物。所述组合物在燃烧时具有低放热性和形成硬焦化物，其包含：（Ａ）一种式（Ⅰ）的液体聚有机硅氧烷聚合物，其中，每一个Ｒ↑［１］独立地选自具有１－１８个碳原子的烷基、链烯基、芳基和卤代烷基，每一个Ｒ↑［２］独立地选自羟基、烷氧基、链烯基和链炔基，ｘ为约１０－１５００的整数，（Ｂ）一种具有至少３个硅键合活性基团的交联有机硅化合物，（Ｃ）一种能够促进组分Ａ的硅键合的Ｒ↑［２］基团与组分Ｂ的硅键合的活性基团反应的催化剂，（Ｄ）硅灰石，和（Ｅ）一种选择性的增强填料。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
耐火密封胶组合物专利
  本专利技术是一种用作耐火密封胶的可固化液体硅橡胶组合物。专利技术背景通过使每分子至少含两个活泼基团的聚有机硅氧烷与作为交联剂的每分子至少含三个活泼基团的有机硅化合物进行反应，固化后产生交联硅橡胶密封胶的有机硅氧烷组合物是公知的。这些组合物的活性成分通常包装于两个容器中，交联剂在一个容器中，而反应催化剂在另一个容器中。当将两个容器的内容物混合时，发生固化反应。许多有关阻燃性的研究取决于加入的几种成分，包括氧化物填料和铂。例如，US专利5,008,317(Wolfer等)描述了一种阻燃剂，其为耐硅氧烷弹性体，其包含一种通过混合下述成分获得的添加剂：一种富含乙烯基的聚二有机硅氧烷，一种选自二氧化钛、二氧化锆、氧化锌、Ce(III)氧化物、Ce(IV)氧化物、铂和具有与硅相连的碱性氮的有机硅化合物。DeLaTorre等的US专利4,102,852公开了一种可在室温下硫化的自动熄灭型硅橡胶组合物，其包含一种甲硅烷醇端封的聚二有机硅氧烷聚合物，一种金属氧化物填料，一种烷氧基官能团交联剂，炭黑，铂以及钛鳌合物催化剂。专利技术概述本专利技术的专利技术人发现，以下的可固化的有机硅氧烷组合物能够固化而形成具有出人意料的改善防火性质的硅橡胶，所述组合物包含一种液体聚有机硅氧烷，其具有至少两个选自烷氧基、羟基、链烯基或链炔基的活性基团；交联剂，催化剂，增强填料和硅灰石。这些固化的硅橡胶密封胶在燃烧时热释放非常低并形成硬焦化物结构。本专利技术-->的组合物可用于密封构造中以防止火焰和空气及其它蒸气通过。附图说明图1是两个液体硅橡胶样品的作为时间函数的放热速率(HRR)，所述液体硅橡胶样品被固化成测试片并在50kW/m2下，在圆锥量热器中燃烧。每一硅橡胶样品均使用了约10体积％的无机填料进行配料。用硅酸钙对样品1-1进行配料。用硅灰石对样品1-2进行配料。专利技术详述本专利技术是一种可固化的液体硅橡胶组合物，其包含：(A)一种下式所述的液体聚有机硅氧烷聚合物其中，每一个R1独立地选自具有1-18个碳原子的烷基、芳基、链烯基和卤代烷基，每一个R2独立地选自羟基、烷氧基、链烯基和链炔基，x为约10-1500，(B)一种至少具有3个硅键合活性基团的交联有机硅化合物，(C)一种能够促进组分(A)的硅键合的R2基团与组分(B)的硅键合的活性基团反应的催化剂，(D)硅灰石，和(E)一种选择性增强填料。可固化的液体硅橡胶组合物能够在固化后形成具有优异防火性能的硅氧烷弹性体。用于本专利技术组合物中的聚有机硅氧烷聚合物(A)是可泵送的液体，由通式(I)表示，其中，R1独立地选自具有1-约18个碳原子的一-->价烃基，每一个R2独立地选自羟基、烷氧基、链烯基和链炔基，x为约10-1500的整数。优选地，R1为具有1-约8个碳原子的烷基或芳基，如甲基、乙基、丙基、异丁基、己基、苯基或辛基；链烯基如乙烯基；或卤代烷基，如3，3，3-三氟丙基。更优选所有中至少50％的R1为甲基，首选基本上所有的R1为甲基。根据所希望的固化机理，是采用缩合固化还是加成固化，选择R2。对于缩合反应来说，R2应为羟基或具有至多3个碳原子的烷氧基。对于加成反应，R2为具有至多8个碳原子的链烯基和链炔基，更优选乙烯基、烯丙基或己烯基。当本专利技术的组合物通过加成固化时，优选R2为链烯基。这种聚合物是现有技术中公知的，可由粘性物质改变成自由流动的液体。优选的物质其在25℃时的粘度应不大于25Pa·s，更优选在25℃时的粘度为约0.1-100Pa·s。更优选地，当本专利技术的组合物通过加成固化时，R2代表具有至多8个碳原子的链烯基，由通式R3y-CH＝CH2表示，其中，R3表示具有至多6个碳原子的二价烃基，优选具有至多4个碳原子的亚烷基；y为0或1；x为约10-1500，优选约50-1200，更优选约70-800。最优选的是，聚二有机硅氧烷(A)为α，ω-乙烯基二甲基甲硅烷氧基端封的聚二甲基硅氧烷聚合物，其在25℃时的粘度应为约50-250,000mPa·s，更优选在25℃时的粘度为约100-100,000mPa·s，首选在25℃时的粘度为约250-60,000mPa·s。当本专利技术的组合物通过缩合反应固化时，优选式(I)中的R2选自羟基和烷氧基，x优选为约50-1200，首选约70-800。适于缩合固化的聚合物的实例为α，ω-二甲基羟基甲硅烷氧基端封的聚二甲基硅氧烷聚合物，其在25℃时的粘度应为约50-250,000mPa·s。交联有机硅化合物(B)能够与上述组分(A)反应。适宜的有机硅化合物是现有技术中公知的。组分(B)可由粘性物质变成自由流动的液-->体。优选的物质在25℃时的粘度不超过500mPa·s，更优选在25℃时的粘度为2-55mPa·s。组分(B)可为单体、均聚物、共聚物或其混合物，其包含至少一个通式R4aR5bSiO4-a-b/2的单元，其中，R4选自具有1-18个碳原子烷基、芳基和卤代烷基，a为0或1，b为2-3，a+b之和不超过3，R5为活性基团。组分(B)的每一个分子至少具有3个硅键合的取代基R5，其能够与组分(A)的硅键合的基团R2反应。根据以下所述的固化机理不同，R5选自氢、羟基和烷氧基。组分(B)优选选自硅烷、低分子量的有机硅树脂和短链有机硅氧烷聚合物。可用作交联有机硅化合物的适宜的硅烷包括烷基三烷氧基硅烷，如甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷或甲基三氢硅烷。组分(B)的适宜的有机硅树脂包括主要由通式SiO4/2的四官能团硅氧烷单元和通式R4aR5bSiO1/2的单官能团单元组成的有机硅树脂，其中，R4、R5、a和b如前定义；或者主要由通式R5SiO3/2三和单官能团单元组成的树脂。适宜的短链有机硅氧烷聚合物包括短链聚有机硅氧烷，其每分子至少具有3个硅键合的烷氧基、羟基或氢原子，如具有至多20个碳原子的三甲基甲硅烷氧基端封的聚甲基氢化硅氧烷和甲硅烷醇端封的二甲基甲基甲硅烷醇硅氧烷共聚物。当组分(A)中的基团R2为羟基或烷氧基时，优选在交联有机硅化合物上的活性取代基为烷氧基或羟基，从而使得在两种组分间发生缩合反应。当聚有机硅氧烷(A)的基团R2为羟基或链烯基时，在交联有机硅物质上的活性取代基R5可为氢原子，交联有机硅物质与聚有机硅氧烷聚合物(A)间进行缩合反应或加成反应。更优选地，对于加成固化来说，当R2为链烯基时，组分(B)优选为至少具有3个硅键合的氢原子的短链聚有机硅氧烷。当希望加成固化时，组分(B)的优选化合物具有通式(II)或(III)的有机硅化合物。-->R7R62SiO(R62SiO)p(R6HSiO)qSiR62R7(II)其中，R6代表具有至多10个碳原子的烷基或芳基，或者卤代烷基，如3，3，3-三氟丙基；R7为R6或氢原子，p为0-约20，q为1-约70，在每一个分子中至少存在3个硅键合的氢原子。优选R6为具有不超过3个碳原子的低级烷基，首选甲基。更优选地，在式II中，p和q具有类似的数值，或者p＝0且q为6-70，更优选20-60。当采用如式(III)的环状有机硅物质时，优选p和q具有类似的值或p＝0且q为3-8。组分(B)可包含如前所述的几种有机硅化合物的混合物。当希望加成固化时，组分(B)的另一种优选的化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可固化的液体硅橡胶组合物，其包含：（Ａ）一种下式所述的液体聚有机硅氧烷聚合物＊＊＊其中，每一个Ｒ↑［１］独立地选自具有１－１８个碳原子的烷基、链烯基、芳基和卤代烷基，每一个Ｒ↑［２］独立地选自羟基、烷氧基、链烯基和链炔基，ｘ 为约１０－１５００的整数，（Ｂ）一种具有至少３个硅键合活性基团的交联有机硅化合物，（Ｃ）一种能够促进组分Ａ的硅键合的Ｒ↑［２］基团与组分Ｂ的硅键合的活性基团反应的催化剂，（Ｄ）硅灰石。

【技术特征摘要】
US 1999-2-2 09/244,2261.一种可固化的液体硅橡胶组合物，其包含：(A)一种下式所述的液体聚有机硅氧烷聚合物其中，每一个R1独立地选自具有1-18个碳原子的烷基、链烯基、芳基和卤代烷基，每一个R2独立地选自羟基、烷氧基、链烯基和链炔基，x为约10-1500的整数，(B)一种具有至少3个硅键合活性基团的交联有机硅化合物，(C)一种能够促进组分A的硅键合的R2基团与组分B的硅键合的活性基团反应的催化剂，(D)硅灰石。2.根据权利要求1的组合物，其中，所有R1基团中至少50％为甲基。3.根据权利要求1的组合物，其中，每一个R2独立地选自乙烯基、烯丙基和己烯基。4.根据权利要求1的组合物，其中，组分A包含α，ω-二甲基乙烯基甲硅烷氧基聚二甲基硅氧烷聚合物，其在25℃下的粘度为约50-250,000mPa·s。5.根据权利要求1的组合物，其中，每一个R2独立地选自羟基和烷氧基。6.根据权利要求1的组合物，其中，组分A包含α，ω-羟基端封的聚二甲基硅氧烷聚合物，其在25℃下的粘度为约50-250,000mPa·s。7.根据权利要求1的组合物，其中，组分B包含至少一个通式R4aR5bSiO4-a-b/2的单元，其中，R4是具有1-约8个碳原子的烷基或芳基，a为0或1，b为2-3，a+b之和不超过3，R5为选自氢原子、羟基和烷氧基的基团。8.根据权利要求7的组合物，其中，R5选自羟基和烷氧基。9.根据权利要求7的组合物，其中，R5为氢原子。10.根据权利要求1的组合物，其中，B选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷。11.根据权利要求1的组合物，其中，B为短链聚有机硅氧烷，在每个分子中具有至少3个选自氢、羟基和烷氧基的硅键合的活性基团。12.根据权利要求1的组合物，其中，B选自由下式所述的化合物：R7R62SiO(R62SiO)p(R6HSiO)qSiR62R7，和(HSiO)3SiR6，其中，R6代表具有至多10个碳原子的烷基或芳基；R7为R6或氢原子，p为0-约2...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗E阿尔瓦雷斯，基尔斯坦L谢泼德，
申请(专利权)人：道康宁公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]