一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶及其制备方法技术

本申请公开了一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶及其制备方法，其中耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶包括A组分和B组分，A组分包括如下质量份数的原料：107基胶90～110份、填料85～135份、二甲基硅油5～25份；B组分包括如下质量份数的原料：气相二氧化硅5～9份、炭黑15～20份、二甲基硅油25～32份、交联剂15～38份、偶联剂18～45份、催化剂0.01～0.1，偶联剂包括质量份数为10～25份的丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。丙烯酸改性氨基硅烷低聚物能够与107基胶反应交联，同时引入憎水性烷基基团，提高硅酮结构胶的致密性和防水抗渗性，使酸雾不易进入硅酮结构胶内部，减少腐蚀介质的介入。减少腐蚀介质的介入。

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶及其制备方法


[0001]本申请涉及硅酮结构胶领域，尤其是涉及一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着工业的迅速发展，大量化石燃料的燃烧所排放的硫氧化物以及氮氧化物与空气中的水蒸气相结合，会逐渐形成酸雾；所形成的酸雾具有较强的腐蚀性，排入大气后会造成大气环境中的酸沉降，从而腐蚀建筑等外表面，造成生活和生产中的损失。
[0003]建筑幕墙中连接金属构件与幕墙玻璃的结构胶在酸雾环境下对腐蚀介质的抵挡能力弱，腐蚀介质一方面使固化的结构胶裂解，结构胶粘结力下降，另一方面通过结构胶中的孔隙进而腐蚀建筑中金属构件。而现有技术中少有记载用于抵挡酸雾腐蚀的结构胶。

技术实现思路

[0004]为缓解并减少酸雾环境下对结构胶的腐蚀，本申请提供了一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶及其制备方法。
[0005]第一方面，一种耐酸雾腐蚀双组分结构胶包括A组分和B组分，所述A组分与B组分包括如下质量份数的原料：A组分：107基胶90～110份；填料85～135份；二甲基硅油5～25份；B组分：气相二氧化硅5～9份；炭黑15～20份；二甲基硅油25～32份；交联剂15～38份；偶联剂18～45份；催化剂0.01～0.1份；所述偶联剂包括质量份数为10～25份的丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。
[0006]优选的，所述A组分与B组分的质量比为(7～11)：1。
[0007]优选的，丙烯酸改性氨基硅烷低聚物的聚合度为2～12。
[0008]优选的，107基胶的粘度为50000～80000cst。
[0009]优选的，所述交联剂包括正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、聚硅酸乙酯、乙烯基三甲氧基硅烷、环戊基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
[0010]优选的，所述填料包括纳米碳酸钙、硅藻土、高岭土、硅微粉中的一种或几种的组合。
[0011]更优选的，填料为纳米碳酸钙；优选的，纳米碳酸钙的粒径为30～100nm。
[0012]优选的，二甲基硅油的粘度为50～1000mm2/s。
[0013]通过采用上述技术方案，本申请中的硅酮结构胶为双组分硅酮结构胶，在使用过程中需要将A组分与B组分按一定的质量比配合使用才能发挥其密封粘结作用。
[0014]本申请中的硅酮结构胶主要是由硅氧链为主链组成的高分子化合物，相较于碳氢链为主链，硅氧链的分子链之间主要通过共价键结合，而共价键的结合力较弱，在酸雾的环境中，由于各种酸性腐蚀介质的存在，硅酮结构胶中的分子链容易被打断，发生分子链的裂解，从而失去结构胶的粘结能力。在硅酮结构胶中加入气相二氧化硅，其气相二氧化硅表面的硅羟基能够与107基胶结合形成三维网络结构，达到补强的作用，增加硅酮结构胶的致密性，提高结构胶的抗腐蚀性。但是气相二氧化硅表面的硅羟基反应活性高，具有亲水性，能够吸附水分子，这种吸附水若不及时排出会影响硅酮结构胶的性能，因此在硅酮结构胶中还加入丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。
[0015]丙烯酸改性氨基硅烷低聚物的加入在体系中引入憎水性烷基基团，憎水基团的加入能够很好的提高硅酮结构胶的防水抗渗性，使酸雾和空气中的水分子不易进入硅酮结构胶内部，从而减少腐蚀介质的介入，同时当AB两个组分混合时，B组分中的丙烯酸改性氨基硅烷低聚物能够与A组分中107基胶反应形成Si
‑
O
‑
Si键，进而形成分子链相互穿插的立体网络结构，增加结构胶的交联密度，使形成的硅酮结构胶结构更加致密，不易使酸雾等腐蚀介质进入结构胶内部，引起结构胶裂解。
[0016]优选的，所述丙烯酸改性氨基硅烷低聚物的原料包括质量比为(12～18)：1的氨基硅烷偶联剂和丙烯酸化合物。
[0017]优选的，所述氨基硅烷偶联剂包括N
‑
(2
‑
氨乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、N
‑
(哌嗪基乙基)
‑3‑
氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
‑
二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的组合。
[0018]优选的，所述丙烯酸化合物包括质量比为(1.5～2.5)：1的甲基丙烯酸和丙基丙烯酸。
[0019]更优选的，甲基丙烯酸和丙基丙烯酸的质量比为2:1。
[0020]优选的，所述丙烯酸改性氨基硅烷低聚物按照以下方法制备得到：将氨基硅烷偶联剂添加到溶剂中混合均匀得到混合溶液，在混合溶液中加入催化剂，升温至40～60℃后加入去离子水，搅拌下升温至90～110℃，反应3～5小时得预反应物；调整预反应物温度至40～60℃加入丙烯酸化合物，反应3～6h后经过减压蒸馏得到丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。
[0021]优选的，所述溶剂包括甲醇、乙醇中的一种或几种；所述催化剂包括二甲基亚砜。
[0022]优选的，溶剂质量与丙烯酸化合物质量比为(1.5～3.5)：1；催化剂的添加量为溶剂质量的25～35％。
[0023]优选的，去离子水的添加量为溶剂质量的50～60％。
[0024]通过采用上述技术方案，氨基硅烷偶联剂混合在溶剂中之后在催化剂的作用下发生醇解，产生具有高反应活性的硅醇基团，丙烯酸化合物中含有化学性质活泼的羧基基团，能够与硅醇基团发生酯化反应，丙烯酸化合物因此能够与氨基硅烷偶联剂进行化学键合且紧密连接从而形成丙烯酸改性氨基硅烷低聚物，通过丙烯酸改性氨基硅烷低聚物与107基胶的交联反应，能够在硅酮结构胶中引入疏水性基团，从而提高硅酮结构胶的防水抗渗性，
进而提高硅酮结构胶的抗酸雾腐蚀性。同时氨基硅烷偶联剂通过自聚合形成的低聚物的分子链上的氨基排列密度增加，能够加强硅酮结构胶与基材的粘结强度，有效抵抗酸雾等腐蚀性介质的渗入。
[0025]选用的丙烯酸化合物多为短链丙烯酸，且优选的，为链段长度不相同的丙烯酸化合物的组合，含有的疏水性烷基基团在提高硅酮结构胶疏水性的同时，相较于长链丙烯酸化合物，稳定性高，不易发生分子链缠结以及与氨基硅烷偶联剂接枝率低的问题；链段长度不同的组合可以同时补偿结构的刚性和韧性，有利于增加结构的稳定性。
[0026]优选的，所述B组分原料还包括质量份数为2～5份的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯的含氧量为30～40％。
[0027]通过采用上述技术方案，氧化石墨烯表面面积小，其片状结构具有良好的阻隔性能，在硅酮结构胶中能够形成弯曲路径，延缓腐蚀介质进入硅酮胶内部，提高硅酮结构胶的抗渗性。而氧化石墨烯相较于普通石墨烯，其表面含有大量的含氧基团，具有化学亲和性，不易发生团聚，能够更好的发挥石墨烯本身优异的性能。
[0028]同时氧化石墨烯表面具有大量含氧基团，其中的羟基基团能够与硅酮结构胶中含有的硅羟基发生脱水反应，使氧化石墨烯能够与硅酮结构胶的分子链相互连接，氧化石墨烯不会在后续的使用过程中轻易发生脱落，从而失去其防腐蚀性以及补强的作用。氧化石墨烯还能够作为A组分与B组分之间的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，包括A组分和B组分，所述A组分与B组分包括如下质量份数的原料：A组分：107基胶90～110份；填料85～135份；二甲基硅油5～25份；B组分：气相二氧化硅5～9份；炭黑15～20份；二甲基硅油25～32份；交联剂15～38份；偶联剂18～45份；催化剂0.01～0.1份；所述偶联剂包括质量份数为10～25份的丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。2.根据权利要求1所述的一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，所述丙烯酸改性氨基硅烷低聚物的原料包括质量比为(12～18)：1的氨基硅烷偶联剂和丙烯酸化合物。3.根据权利要求2所述的一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，所述氨基硅烷偶联剂包括N
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(哌嗪基乙基)
‑3‑
氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3
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二乙烯三胺基丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种的组合。4.根据权利要求2所述的一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，所述丙烯酸化合物包括质量比为(1.5～2.5)：1的甲基丙烯酸和丙基丙烯酸。5.根据权利要求2所述的一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，所述丙烯酸改性氨基硅烷低聚物按照以下方法制备得到：将氨基硅烷偶联剂添加到溶剂中混合均匀得到混合溶液，在混合溶液中加入催化剂，升温至40～60℃后加入去离子水，搅拌下升温至90～110℃，反应3～5小时得预反应物；调整预反应物温度至40～60℃加入丙烯酸化合物，反应3～6h后经过减压蒸馏得到丙烯酸改性氨基硅烷低聚物。6.根据权利要求1所述的一种耐酸雾腐蚀双组分硅酮结构胶，其特征在于，所述B组分原料还包括质量份数为2～5份的氧化石墨烯；所述氧化石墨烯的含氧量为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪建华，沈永飞，龚超杰，凌建锋，倪皇伟，陈杭铭，陈志真，王世展，徐俊，沈翔，刘明，何永富，
申请(专利权)人：杭州之江新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：