轨道交通用硅酮密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种轨道交通用硅酮密封胶及其制备方法，该硅酮密封胶由包括以下重量份组分的原料制备而成：基胶100份，二甲基硅油50～120份，碳酸钙50～180份，交联剂5～15份，硅烷偶联剂1～5份，聚硅氮烷0.5～5份，催化剂0.05～1份；所述基胶为α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷。本发明专利技术的硅酮密封胶，改善了昼夜温差大条件下的起鼓现象，加快了深层固化，力学性能得到明显提升，并且储存期大幅度延长。

【技术实现步骤摘要】
轨道交通用硅酮密封胶及其制备方法
本专利技术涉及高分子材料领域，特别是涉及一种轨道交通用硅酮密封胶及其制备方法。
技术介绍
交通用密封胶作为一种嵌缝胶广泛用于高速公路、机场跑道、城际列车和地铁轨道缝隙处的粘结。由于飞机、列车和高铁等重型交通工具在快速行驶时，跑道或者轨道两板块嵌缝处承受着非常巨大的迁移力，此时需要嵌缝胶具有出色的拉伸强度和位移能力，同时嵌缝胶还需要具备优秀的耐磨和耐候性能。目前常用的嵌缝胶有聚氨酯嵌缝胶与硅酮嵌缝胶，两者都有成功的应用案例。如硅酮嵌缝胶在贵广高铁、昌赣高铁、武汉城际铁路等进行了应用；聚氨酯嵌缝胶在兰新二线铁路、哈齐客专铁路先导段等工程进行了应用。综合比较，硅酮嵌缝胶力学性能与耐候性等多个方面较聚氨酯嵌缝胶优异，故市场较为青睐硅酮嵌缝胶。市面上常用的硅酮嵌缝胶存在着固化速度慢的缺点，这一缺点在高温高湿的条件下表现不明显，但在温、湿度偏低或者昼夜温差大的环境中，其缺点会很致命。如在昼夜温差大的环境中，嵌缝胶会出现严重的起鼓现象，这不仅影响美观还可能会影响其性能；温、湿度偏低的环境中，胶的固化速度会大大变慢，影响施工，在北方特别是东北地区，该现象特别严重。硅酮密封胶也存在储存性的问题。硅酮密封胶的基胶一般是羟基封端的聚二甲基硅氧烷，而在存放中，基胶中的游离醇或者少量的水分在催化剂的作用下与可交联的聚硅氧烷发生平衡化反应，形成无交联功能的端基，从而使硅酮密封胶表干和硫化变慢甚至无法硫化，储存稳定性差，储存时间短。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是提供一种硅酮密封胶，改善了昼夜温差大条件下的起鼓现象，加快了低温低湿条件下的深层固化，力学性能得到明显提升，并且储存期大幅度延长。技术方案如下：一种硅酮密封胶，由包括以下重量份组分的原料制备而成：所述基胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。在其中一些实施例中，所述硅酮密封胶由包括以下重量份组分的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚硅氮烷的重量份数为1.5～4份。在其中一些实施例中，所述聚硅氮烷的重量份数为2～4份。在其中一些实施例中，所述硅酮密封胶由包括以下重量份组分的原料制备而成：在其中一些实施例中，所述聚硅氮烷的重量份为2.8～4份。在其中一些实施例中，所述聚硅氮烷的通式为：R-(SiR1R2—NR3)n-R’；其中，R、R’、R1、R2和R3彼此独立地选自氢、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基或未取代或取代的烯基，n是正整数；聚硅氮烷的数均分子量为150～150000g/mol。在其中一些实施例中，所述聚硅氮烷的结构式为：其中，R是氢、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基或未取代或取代的烯基。在其中一些实施例中，各R独立地选自氢、未取代或被1～6个基团R4取代的C1-C20烷基、未取代或被1～6个基团R4取代的C6-C20芳基、未取代或被1～6个基团R4取代的C2-C10烯基；所述R4为三烷氧基甲硅烷基、三C1-C10烷基酰氧基甲硅烷基、三C2-C10烯基酰氧基甲硅烷基或三C6-C10芳基酰氧基甲硅烷基。在其中一些实施例中，所述各R独立地选自氢、C1-C10烷基、三烷氧基甲硅烷基取代的C1-C10烷基、C6-C10芳基、三烷氧基甲硅烷基取代的C6-C10芳基、C2-C8烯基、三烷氧基甲硅烷基取代的C2-C8烯基，所述三烷氧基甲硅烷基中的烷氧基可以独立地选自C1-C5烷氧基，进一步选自甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基。在其中一些实施例中，所述各R独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、叔丁基、戊基、己基、苯基、萘基、联苯基、乙烯基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基。进一步地，所述各R基独立地选自氢、甲基或乙烯基。作为聚硅氮烷的一种示例，聚硅氮烷可以为AZElectronicMaterials公司生产的聚硅氮烷，可以选自但不限于DURAZANE1500RC、DURAZANE1500SC或DURAZANE1800。在其中一些实施例中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度范围为1000cps～100000cps，进一步为5000cps～100000cps，更进一步为10000cps～100000cps。在其中一些实施例中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的混合物，所述低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为10000～30000cps，所述高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为60000～100000cps，所述低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和所述高粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的重量比为1：0.5～1.5，进一步地，为1:0.8～1.2。在其中一些实施例中，所述碳酸钙为重质碳酸钙、活性碳酸钙和轻质碳酸钙中的至少一种。在其中一些实施例中，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、丙基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三(甲基异丁酮肟基)硅烷、四(甲基异丁酮肟基)硅烷、乙烯基三丙酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三(甲基异丁酮肟基)硅烷中的至少一种。在其中一些实施例中，所述的硅烷偶联剂为γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-β氨乙基γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β氨乙基γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、环氧丙基三乙氧基硅烷和巯丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。在其中一些实施例中，所述二甲基硅油的粘度为10cps～500cps，优选为100cps～500cps。在其中一些实施例中，所述碳酸钙的粒径为0.01～5μm。在其中一些实施例中，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、二醋酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、辛酸亚锡和二丁乙酰丙酮锡中的至少一种。本专利技术的另一目的是提供一种上述硅酮密封胶的制备方法，包括以下步骤：将所述基胶、碳酸钙、二甲基硅油、交联剂、硅烷偶联剂、聚硅氮烷和催化剂混合搅拌。在其中一些实施例中，所述混合搅拌过程中保持真空度不低于-0.09MPa，搅拌的转速为10～800rpm。在其中一些实施例中，所述搅拌的时间为60～150min。进一步地，所述搅拌的时间为100～150min，更进一步地，为110～130min。在其中一些实施例中，对于含水量较高的原料，如含水量≧0.3％的基胶、碳酸钙、二甲基硅油、交联剂、偶联剂、聚硅氮烷或催化剂，需要先进行脱水捏合，即在100～150℃温度下，真空度在-0.09Mpa～-0.1Mpa，捏合3～5h。待冷却后再制备硅酮密封胶。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术通过选择聚硅氮烷与其他原料复配制备硅酮密封胶，可以很好地改善昼夜温差大条件下硅酮密封胶的起鼓现象，加快低温、低湿条件下硅酮密封本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅酮密封胶，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制备而成：/n

【技术特征摘要】
1.一种硅酮密封胶，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制备而成：



所述基胶为α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。


2.根据权利要求1所述的硅酮密封胶，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制备而成：





3.根据权利要求1所述的硅酮密封胶，其特征在于，所述聚硅氮烷的通式为：R-(SiR1R2—NR3)n-R’；
其中，R、R’、R1、R2和R3彼此独立地选自氢、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基、未取代或取代的烯基，n是正整数；所述聚硅氮烷的数均分子量为150～150000g/mol。


4.根据权利要求3所述的硅酮密封胶，其特征在于，所述聚硅氮烷的结构式为：



其中，各R独立地选自氢、未取代或取代的烷基、未取代或取代的芳基、未取代或取代的烯基。


5.根据权利要求4所述的硅酮密封胶，其特征在于，各R独立地选自氢、未取代或被1～6个基团R4取代的C1-C20烷基、未取代或被1～6个基团R4取代的C6-C20芳基、未取代或被1～6个基团R4取代的C2-C10烯基；所述R4为三C1-C10烷氧基甲硅烷基、三C1-C10烷酰氧基甲硅烷基、三C2-C10烯酰氧基甲硅烷基或三C6-C10芳基酰氧基甲硅烷基。


6.根据权利要求1所述的硅酮密封胶，其特征在于，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为1000cps～100000cps，优选为10000cps～100000cps。


7.根据权利要求6所述的硅酮密封胶，其特征在于，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和高粘度α,...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗元章，付子恩，戴飞亮，周波雄，林树忠，蒋金博，黄恒超，缪明松，
申请(专利权)人：广州市白云化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44