一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂及其制备方法，该有机硅密封剂包括如下重量配比的原料：纳米氧化铁60～120份，改性处理剂1～8份，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷80～120份，硅油0～6份，偶联剂0～2份，交联剂1～6份，催化剂0.05～1份。本发明专利技术是基于烷氧基封端聚硅氧烷与纳米氧化铁的协同补强作用，使用硅烷改性剂对纳米氧化铁进行表面改性，提高了氧化铁与有机硅体系的相容性，优化了氧化铁在有机硅体系中的协同补强作用和耐高温性能的表现。本发明专利技术单组分脱醇型有机硅密封剂是一种环保、低气味、无腐蚀性的脱醇型长效耐温胶，其耐高温性能接近脱酸型和脱酮肟型等有机硅密封剂，弥补了脱醇型有机硅密封剂在耐热耐温方面的不足。本发明专利技术简化了耐高温脱醇型有机硅密封剂的配方设计，施工性能好，制备方法简便。方法简便。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种新型密封材料，尤其是涉及一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机硅密封剂具有良好的耐候性、耐高低温、耐湿热等性能，固化后能在苛刻的工作环境下保持良好的力学性能和粘接性能等，可广泛应用于航天航空、电子与电器、光伏太阳能、新能源等领域；随着对生产效率、产品功效、产品稳定性等要求的不断提高，有机硅密封剂的应用要求也随之提高，尤其是正常工作环境下胶体的本体强度和在高效工作效率下引起的高温下性能稳定性。
[0003]水解能的大小依次为：酰胺基>乙酰氧基>酮肟基>硅醇基，因此在高温条件下，脱酰胺、脱乙酸、脱酮肟的有机硅密封剂的键能更加稳定，在高温下不易断键，表现出优秀的耐高温性；但脱酰胺、脱酮肟类有机硅密封剂固化过程中会释放中有毒、或对环境有害的小分子，存在环保管控和使用管控等问题；脱乙酸型有机硅密封剂固化过程中会释放出无毒、但有刺激性气味的乙酸小分子，常用作为食品级有机硅密封剂，但由于醋酸味道大且易腐蚀材料表面，使用场景严重受限；而脱醇型有机硅密封剂固化过程中释放出甲醇或乙醇等无毒的小分子，气味低，绿色环保，且对材料没有腐蚀性，在工业产品领域广泛应用。因此，改善脱醇型有机硅密封剂的耐高温性，提高其在高温工作环境下的性能稳定性，可进一步拓宽其应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的首要目的在于提供一种室温固化、高强度、耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂。
[0005]本专利技术的另一目的是提供上述单组分脱醇型有机硅密封剂的制备方法。
[0006]为实现上述专利技术目的所采取的技术方案为：
[0007]一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于包括如下重量配比的原料：
[0008]纳米氧化铁60～120份，
[0009]改性处理剂1～8份，
[0010]烷氧基封端聚二甲基硅氧烷80～120份，
[0011]硅油0～6份，
[0012]偶联剂0～2份(优选0.8～1份)，
[0013]交联剂1～6份，9
[0014]催化剂0.05～1份。
[0015]所述纳米氧化铁的平均粒度尺寸为20～100nm，比表面积为30～90m
2/
g。
[0016]所述改性处理剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(正丁基)
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(N
‑
环己胺基)丙基三甲氧基硅烷、硅酸甲酯及其低聚物、硅酸乙酯及其低聚物、辛基三乙氧基硅烷、六甲基硅氮烷或六甲基硅氧烷中的至少一种。
[0017]所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷为三甲氧基封端、三乙氧基封端或二甲氧基封端中的至少一种，其在25
±
0.5℃下粘度为1000～80000mPa
·
s。
[0018]所述硅油为二甲基硅烷、甲氧基硅烷或羟基硅油中的至少一种，其在25
±
0.5℃下粘度为50～2000mPa
·
s。
[0019]所述偶联剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、双
‑
[3
‑
(三甲氧基硅)]‑
胺、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
(2,3
‑
环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3
‑
甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3
‑
硫氰基丙基三乙氧基硅烷或异氰酸酯基丙基三乙氧硅烷中的至少一种。
[0020]所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯或硅酸乙酯低聚物中的至少一种。
[0021]所述催化剂为二丁基二月桂酸锡、二丁基二辛酸锡、二丁基二醋酸锡、双(乙酰丙酮酸)二丁基锡或螯合锡中的至少一种。
[0022]上述单组分脱醇型有机硅密封剂的制备方法，其特征在于其工艺步骤为：
[0023]1)含表面改性氧化铁的烷氧基封端聚二甲基硅氧烷的制备：在纳米氧化铁中加入二甲苯，超声振荡分散，然后在室温、氮气保护、快速搅拌的状态下缓慢滴入改性处理剂，滴加完成后升温至50～90℃处理0.5～5h；加入烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，分散均匀后继续处理30
‑
120min；旋转蒸发除去多余的二甲苯，得到均匀细腻的红色膏状物；
[0024]2)脱醇型有机硅密封剂的制备：将上述红色膏状物抽真空，搅拌脱气30～60min；加入硅油，吃料后在真空下搅拌分散15～30min；加入偶联剂，吃料后在真空下搅拌分散15～30min；加入交联剂和催化剂，立即缓慢抽真空并缓慢分散均匀5～10min；提高转速继续真空下搅拌30～60min；在氮气保护下出料，密封保存即可。
[0025]所述纳米氧化铁和烷氧基封端二甲基聚硅氧烷按照(0.6～1.5)：1的重量比复配。
[0026]本专利技术摒弃了松装密度高、粉尘严重的气相白炭黑体系，使用无毒性、有强紫外线吸收能力的氧化铁作为补强体系，提高了有机硅密封剂的机械强度，增强了其在结构粘接、密封粘接与耐高温部件粘接等应用场景上的稳定性和可靠性。
[0027]本专利技术还使用具有反应活性的硅氧烷基团对纳米氧化铁进行表面改性，解决无机氧化铁与聚硅氧烷有机链段的相容性差、分散不充分的问题，从而提高了氧化铁与有机硅体系的相容性，同时，对氧化铁表面改性，降低了其表面能和与硅氧烷之间的键合作用，从而削弱了氧化铁引起的触变性，进一步提高体系中氧化铁的添加量来改善密封剂自身的耐高温性能。
[0028]本专利技术在氧化铁
‑
有机硅体系中继续引入其他功能性填料，从而获得功能复合型有机硅密封剂；如添加改性白炭黑，进一步提高其力学强度和弹性，应用于更高力学强度要求的场景；添加高导热系数的球形氧化铝、氮化铝、氮化硼、改性陶瓷填料等来制备具有耐高温性和导热性的复合有机硅密封剂，添加磷酸盐、硼酸锌或其他改性阻燃填料从而引入相应的阻燃性；也可添加部分γ型氧化铁，赋予材料一定的磁性等。
[0029]综上所述，本专利技术单组分脱醇型有机硅密封剂是基于烷氧基封端聚硅氧烷与纳米氧化铁的协同补强作用，使用硅烷改性剂对纳米氧化铁进行表面改性，提高了氧化铁与有机硅体系的相容性，优化了氧化铁在有机硅体系中的协同补强作用和耐高温性能的表现。同时可根据应用需求，添加如白炭黑、石墨烯、氮化物、磷酸盐等功能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于包括如下重量配比的原料：纳米氧化铁60～120份，改性处理剂1～8份，烷氧基封端聚二甲基硅氧烷80～120份，硅油0～6份，偶联剂0～2份，交联剂1～6份，催化剂0.05～1份。2.如权利要求1所述的高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于所述纳米氧化铁的平均粒度尺寸为20～100nm，比表面积为30～90m
2/
g。3.如权利要求1所述的高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于所述改性处理剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基甲基二乙氧基硅烷、N
‑2‑
氨乙基
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(正丁基)
‑3‑
氨丙基三乙氧基硅烷、3
‑
(N
‑
环己胺基)丙基三甲氧基硅烷、硅酸甲酯及其低聚物、硅酸乙酯及其低聚物、辛基三乙氧基硅烷、六甲基硅氮烷或六甲基硅氧烷中的至少一种。4.如权利要求1所述的高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷为三甲氧基封端、三乙氧基封端或二甲氧基封端中的至少一种，其在25
±
0.5℃下粘度为1000～80000mPa
·
s。5.如权利要求1所述的高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于所述硅油为二甲基硅烷、甲氧基硅烷或羟基硅油中的至少一种，其在25
±
0.5℃下粘度为50～2000mPa
·
s。6.如权利要求1所述的高强度耐高温的单组分脱醇型有机硅密封剂，其特征在于所述偶联剂为3
‑
氨丙基三乙氧基硅烷、N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪展鹏，
申请(专利权)人：广东白云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：