一种阻燃型改性硅烷密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种阻燃型改性硅烷密封胶及其制备方法，属于密封胶技术领域，按照重量份计，包括以下原料：端硅烷基聚醚100份、填料60

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃型改性硅烷密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术属于密封胶
，具体地，涉及一种阻燃型改性硅烷密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]硅烷改性密封胶是继传统硅酮密封胶、聚氨酯密封胶、聚硫密封胶之后出现的一种新型密封胶。硅烷改性密封胶最早由日本起源，广泛用于建筑领域，之后陆续在欧洲、北美开始推广，也逐步由建筑领域扩展到工业装配及交通等多个领域。
[0003]硅烷改性密封胶通过与空气中的水汽反应，聚合物中的硅氧烷基团水解交联，对粘接件起到粘接密封的作用，是一种湿气固化型的密封胶。硅烷改性密封胶兼具了硅酮与聚氨酯密封胶的特点，具有优异的粘接性，耐候性，耐油性，涂饰性及环保性等。
[0004]目前，硅烷改性密封胶主要有两种类型，硅烷改性聚醚密封胶与硅烷改性聚氨酯密封胶。其中，硅烷改性聚醚密封胶具有优异的弹性，且粘度较低，便于操作，具有广阔的应用市场。但是硅烷改性聚醚密封胶的聚合物主链中聚醚结构耐候性不足，尤其是在户外长期接受日光照射的应用中具有一定风险；此外，密封胶在应用于一些高温高压环境，要求具备较高的耐高温和阻燃性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供了一种阻燃型改性硅烷密封胶及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种阻燃型改性硅烷密封胶，按照重量份计，包括以下原料：端硅烷基聚醚100份、填料60
‑
100份、增塑剂30
‑
40份、助剂18
‑
24份、催化剂1
‑
1.6份、除水剂5
‑
9份、附着力促进剂0.6
‑
1份；
[0008]上述硅烷密封胶的制备方法，包括以下步骤：
[0009]将硅烷封端聚醚、填料、增塑剂和助剂依次加入行星反应釜中，在转速800rpm、温度110℃、真空度
‑
0.098MPa的条件下，混合搅拌2
‑
3h，得到预混料；
[0010]预混料冷却至室温，再依次加入除水剂、附着力促进剂和催化剂，在转速500rpm、真空度
‑
0.098MPa的条件下，混合搅拌0.5
‑
1h，即得密封胶。
[0011]进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯。
[0012]进一步地，所述填料为白炭黑和氢氧化铝按照1:1的质量比混合而得的复配物。
[0013]进一步地，所述催化剂为有机锡催化剂，包括二月桂酸二丁基锡、二辛基二月桂酸锡、二丁基二醋酸锡、二丁基苯甲酸锡中的任意一种或者一种以上的组合。
[0014]进一步地，所述附着力促进剂为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、γ
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物。
[0015]进一步地，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。
[0016]进一步地，所述助剂的分子结构如下所示：
[0017][0018]具体的，助剂的制备方法如下：
[0019]S1、将1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷与适量甲醇混合溶解均匀后，得到反应液，备用；将丙烯酸甲酯加入到三口烧瓶中，向其中加入甲醇溶解稀释，再采用恒压滴液漏斗将反应液缓慢滴入烧瓶中，于60℃下反应48小时，反应结束后，旋蒸除去过量的丙烯酸甲酯和溶剂甲醇，得到中间体1；丙烯酸甲酯、1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷的用量之比为0.2mol:0.03mol；
[0020]1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷与丙烯酸甲酯发生迈克尔加成反应，得到中间体1，反应过程如下所示：
[0021][0022]S2、将中间体1与碱性水解液混合后，搅拌回流水解2h，水解结束后，反应液用质量分数为1％的HCl水溶液调节至pH值为3，采用乙酸乙酯进行萃取，取有机相，往有机相中加入无水硫酸镁进行干燥，过滤、旋蒸，得到中间体2；中间体1与碱性水解液的用量之比为17.8g:40g；碱性水解液为质量分数为2％的NaOH水溶液和乙醇以质量比1:1配成的混合溶液；
[0023]中间体1上的酯基在碱性条件下水解，再通过HCl酸化，获得中间体2，反应过程如下所示：
[0024][0025]S3、将DIC(N,N
‑
二异丙基碳二亚胺)、中间体2、乙醚和乙酸乙酯加入带有搅拌装置的三口烧瓶中，通入氮气进行保护，搅拌溶解均匀后，将四甲基哌啶胺、三乙胺加入到体系中，并在室温以及N2保护下搅拌反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂(乙醚和乙酸乙酯)，将去离子水加入到产物中，混合均匀，再用乙酸乙酯萃取，取有机层，无水硫酸镁干燥，过滤，滤液经旋蒸除去乙酸乙酯，得到中间体3；DIC、中间体2、四甲基哌啶胺、三乙胺的用量
比为13.7g:16.1g:21.9g:12.1g；
[0026]在DIC和三乙胺的作用下，中间体2分子上的
‑
COOH与四甲基哌啶胺分子上的
‑
NH2发生酰胺化反应，通过控制二者的摩尔比为1:4，得到中间体3，反应过程如下所示：
[0027][0028]S4、用N2除去四口烧瓶中的空气，再加入中间体3、三乙胺和DMF(N,N
‑
二甲基甲酰胺)，搅拌混合均匀，置于冰水浴中，在搅拌下缓慢滴入氯甲基磷酸二乙酯，滴加完毕后，于常温反应3h，向反应液中加入去离子水，然后再加入二氯甲烷进行萃取，取有机相，有机相再用饱和食盐水洗涤3次，无水硫酸镁干燥、过滤、旋蒸，得到中间体4；中间体3、三乙胺和氯甲基磷酸二乙酯的用量之比为32.7g:6g:11.2g；
[0029]中间体3分子上的
‑
NH
‑
与氯甲基磷酸二乙酯分子上的
‑
Cl发生亲核取代反应，通过控制二者的摩尔比为1:2，发生二取代反应，得到中间体4，反应过程如下所示：
[0030][0031]S5、用N2除去四口烧瓶中的空气，然后往烧瓶中加入中间体4、三乙胺和DMF，搅拌混合均匀，室温条件下，向烧瓶内缓慢滴入3
‑
氯丙基三甲氧基硅烷，滴加完毕后，升温至40
‑
45℃反应3h，反应结束后，减压蒸馏除去大部分DMF后，通过柱层析提纯(洗脱液为正己烷和乙酸乙酯，且二者的体积比为1:1)，旋蒸除去洗脱液，得到助剂；中间体4、三乙胺和3
‑
氯丙基三甲氧基硅烷的用量之比为41.7g本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，按照重量份计，包括以下原料：端硅烷基聚醚100份、填料60
‑
100份、增塑剂30
‑
40份、助剂18
‑
24份、催化剂1
‑
1.6份、除水剂5
‑
9份、附着力促进剂0.6
‑
1份；其中，所述助剂的分子结构如下所示：2.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二异壬酯。3.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述填料为白炭黑和氢氧化铝按照1:1的质量比混合而得的复配物。4.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述催化剂为有机锡催化剂。5.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述附着力促进剂为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、γ
‑
巯基丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物。6.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述除水剂为乙烯基三甲氧基硅烷。7.根据权利要求1所述的一种阻燃型改性硅烷密封胶，其特征在于，所述助剂的制备方法如下：S1、将1,3
‑
双(3
‑
氨基丙基)
‑
1,1,3,3
‑
四甲基二硅氧烷与适量甲醇混合溶解均匀后，得到反应液，备用；将丙烯酸甲酯加入到三口烧瓶中，向其中加入甲醇溶解稀释，再将反应液缓慢滴入烧瓶中，于60℃下反应48小时，反应结束后，旋蒸，得到中间体1；S2、将中间体1与碱性水解液混合后，搅拌回流水解2h，水解结束后，反应液用质量分数为1％的HCl水溶液调节至pH值为3，采用乙酸乙酯进行萃取，取有机相，往有机相中加入无水硫酸镁进行干燥，过滤、旋蒸，得到中间体2；S3、将DIC、中间体2、乙醚和乙酸乙酯加入三口烧瓶中，通入氮气进行保护，搅拌溶解均匀后，将四甲基哌啶胺、三乙胺加入到体系中，并在室温以及N2保护下搅拌反应3h，反应结束后，减压...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈科，
申请(专利权)人：湖南盛世胶业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：