一种脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及硅橡胶领域，尤其涉及一种脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法，所述脱醇型室温硫化硅橡胶，其是由包括以下组分的原料构成：α，ω

【技术实现步骤摘要】
一种脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及硅橡胶领域，尤其涉及一种脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]传统的单组份脱醇型室温硫化硅橡胶其基础胶一般都是采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷，多烷氧基硅烷作为交联剂，搭配钛酸酯及其螯合物作为催化剂，再加入偶联剂，补强填料等等制备获得。
[0003]而另一种制备单组份脱醇型室温硫化硅橡胶方法是通过采用烷氧基封端聚二甲基硅氧烷为基胶，制备得到，如专利CN105176482,CN105368063,CN105950099。
[0004]然而针对上述第一种制备方法，由于羟基封端的聚二甲基硅氧烷中的端羟基活性太高，在生产过程中加入钛酸酯类催化剂时，不可避免地会出现粘度高峰，导致胶料粘度快速增稠，带来高能耗，高阻力等问题，从而影响生产。
[0005]而针对上述第二种制备方法，由于其基胶中采用了烷氧基封端，因此其反应活性相对会下降，使得在生产过程中不会出现粘度高峰，但是烷氧基封端基胶制备方法较为困难，导致采用这种方法制备得到的室温硫化硅橡胶的成本较高。

技术实现思路

[0006]本专利技术是为了克服现有技术中的采用羟基封端的聚二甲基硅氧烷在制备脱醇型室温硫化胶制备中会出现粘度高峰的问题，因此提供了一种脱醇型室温硫化硅橡胶及其制备方法。
[0007]为实现上述专利技术目的，本专利技术通过以下技术方案实现：第一方面，本专利技术首先提供了一种助催化剂，包括呈线性、支化或者超支化的聚合物链段；以及位于聚合物链段端基处的烷氧基金属链段。
[0008]如上文所述，现有技术中以羟基封端的聚二甲基硅氧烷作为原料制备脱醇型室温硫化硅橡胶容易产生粘度高峰，究其原因在于：羟基封端的聚二甲基硅氧烷的反应活性与钛酸酯类催化剂之间的催化活性之间不匹配，导致在室温硫化硅橡胶成型的过程中整体反应活性过高，导致在反应过程中容易产生粘度高峰。
[0009]因此，本申请人在针对上述问题提出解决方案的过程中发现在不改变羟基封端的聚二甲基硅氧烷作为原料的前提下，适当选择采用低活性的催化剂(例如有机锡催化剂)可以在很大程度上减少粘度高峰的出现，然而若采用低活性的催化剂则会导致室温硫化硅橡胶在使用过程中的固化速率降低，导致密封胶的表干时间过长。
[0010]本专利技术申请人在日常的实践中发现：在以有机锡催化剂作为催化剂的室温硫化硅橡胶中，加入一定量的烷氧基金属化合物，能够有效促进有机锡催化剂的催化效果，从而有效解决密封胶的表干时间过长的问题。但是现有技术中向室温硫化硅橡胶中添加的烷氧基金属化合物通常为小分子烷氧基金属化合物，通常其反应活性较强，因此只需要较少量的
小分子烷氧基金属化合物即可促进有机锡催化剂的催化效果，但是由于所需的量较少，导致其添加量难以控制，同时还存在难以将小分子的烷氧基金属化合物与室温硫化硅橡胶其他组分均匀混合的问题，进而导致室温硫化硅橡胶在制备过程中各个部分的反应程度不同，不利于形成质量均一的室温硫化硅橡胶。
[0011]本专利技术针对上述问题创新性的提供了一种新的解决方案，本专利技术中提供了一种具有新型结构的烷氧基金属化合物，其与现有的小分子烷氧基金属化合物不同之处在于，本专利技术中所述的这种烷氧基金属化合物其在分子结构中引入了聚合物链段，因此其分子中的有机金属结构能够被聚合物链段所屏蔽，因此在一定程度上降低了有机金属结构的反应活性，使得其能够在提升有机锡催化剂的催化效果的同时，还能够防止反应活性过强，从而使得在室温硫化硅橡胶的生产过程中不会出现粘度高峰，避免了因为粘度高峰而带来的高能耗，高阻力以及生产效率降低的问题。
[0012]此外，本专利技术中由于在烷氧基金属化合物中含有一定的聚合物链段，由于其分子量较大，因此其在一定程度上即对烷氧基金属化合物中的有机金属结构起到了一定的稀释作用，因此在添加到室温硫化硅橡胶中后，其相对添加量可以适当加大。因此当本专利技术中的烷氧基金属化合物添加量增加后其室温硫化硅橡胶其他组分之间也更加容易混合均匀，从而使得得到的室温硫化硅橡胶的各个部分的质量能够保持均一。
[0013]最后，现有技术中采用小分子烷氧基金属化合物在反应过程中羟基封端的聚二甲基硅氧烷与小分子烷氧基金属化合物中的烷氧基反应，从而将羟基封端的聚二甲基硅氧烷与金属原子相互交联，并且在交联过程中脱除小分子的醇。而本专利技术中的助催化剂在交联过程中聚合物链段在与有机金属断裂时则会形成聚合物多元醇，这一部分的聚合物多元醇不会从室温硫化胶中脱除，反而会留在室温硫化胶中继续与羟基封端的聚二甲基硅氧烷反应，从而将聚合物链段引入到室温硫化硅橡胶中，从而对室温硫化硅橡胶起到补强的作用，提升了室温硫化硅橡胶的粘结强度。
[0014]作为优选，所述助催化剂其包含如下面化学式1的烷氧基金属化合物：<化学式1>：其中：M选自镁、铝、锌、钛中的至少一种金属元素；R1选自C1至C4的烷基；R2选自线性、支化或者超支化的聚合物链段；n为≥1的整数；m为2～4的整数，即金属元素的价态数；q为聚合物链段的端基数量与m的比值。
[0015]作为优选，所述聚合物链段中包含有聚硅氧烷链段。
[0016]本专利技术中的助催化剂其聚合物链段中包含有聚硅氧烷链段，由于聚硅氧烷链段的柔性较高，因此能够使得得到的带有聚合物链段的烷氧基金属化合物能够保持为液体状态，从而使得本专利技术中的助催化剂能够更好地与室温硫化硅橡胶中的其余组分相混合。
[0017]作为优选，所述聚合物链段中包含有聚硅氧烷链段还掺杂有含磷元素的结构单元。
[0018]现有技术中的室温硫化硅橡胶由于硅氧键的极性较低，因此导致其与其他物体之间的粘结稳定性较差，导致在长久的日晒过程中光伏组件存在粘结性能下降，导致分解脱离的问题。因此，本优选技术方案中创造性的在助催化剂中掺杂有含磷元素，因而能够有效提升硅酮密封胶的极性，相较于现有技术中无磷元素的室温硫化硅橡胶，从而能够进一步提升室温硫化硅橡胶的粘结性、力学性能以及耐老化性能。
[0019]第二方面，本专利技术其次提供了一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其是由包括以下组分的原料构成：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、补强填料、交联剂、硅烷偶联剂以及有机锡催化剂；还包括如上所述的助催化剂。
[0020]作为优选，所述交联剂包括第一交联剂以及第二交联剂；所述第一交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中至少一种或两种的混合物；所述第二交联剂包括呈线性的聚硅氧烷链段，所述聚硅氧烷链段端基处至少包含两个烷氧基。
[0021]本专利技术中的交联剂包括由小分子组成的第一交联剂以及包含有聚硅氧烷链段的聚合物组成的第二交联剂。其中第一交联剂由于分子量较小因此其能够在硫化硅橡胶成型的过程中起到稀释剂的作用，从而降低整体室温硫化硅橡胶物料的粘度，使得室温硫化硅橡胶在成型过程中各组分之间能够更好的混合，并且能够使得其具有良好的挤出性能。而第二交联剂的加入则能够使得室温硫化硅橡胶在固化后使得第二交联剂中的聚硅氧烷链本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种助催化剂，其特征在于，包括呈线性、支化或者超支化的聚合物链段；以及位于聚合物链段端基处的烷氧基金属链段。2.根据权利要求1所述的一种助催化剂，其特征在于，所述烷氧基金属链段中的金属为镁、铝、锌、钛中的至少一种金属元素；所述聚合物链段中包含有聚硅氧烷链段。3.根据权利要求2所述的一种助催化剂，其特征在于，所述聚合物链段中包含有聚硅氧烷链段还掺杂有含磷元素的结构单元。4.一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其特征在于，其是由包括以下组分的原料构成：α，ω
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二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、补强填料、交联剂、硅烷偶联剂以及有机锡催化剂；还包括如权利要求1～3中任意一项所述的助催化剂。5.根据权利要求4所述的一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其特征在于，6.根据权利要求4或5所述的一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述交联剂包括第一交联剂以及第二交联剂；所述第一交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中至少一种或两种的混合物；所述第二交联剂包括呈线性的聚硅氧烷链段，所述聚硅氧烷链段端基处至少包含两个烷氧基。7.根据权利要求6所述的一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述第二交联剂中的聚硅氧烷链段与含磷元素的结构单元化学键合。8.根据权利要求4或5所述的一种脱醇型室温硫化硅橡胶，其特征在于，所述硅烷偶联剂为γ
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(2，3
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环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷和...

【专利技术属性】
技术研发人员：揭志强，朱凯，
申请(专利权)人：江西天永诚高分子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：