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单组分脱醇型有机硅密封胶制备工艺及其性能的研究

来源:上海回天化工新材料有限公司  作者:周如江 唐海雄 魏宁波  日期:2014-6-16
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  摘要:以端羟基聚二甲基硅氧烷、碳酸钙、交联剂、粘接促进剂及催化剂为原料制备了单组分脱醇型有机硅密封胶。研究了制备温度、粘接促进剂种类、加料顺序对密封胶力学性能、黏度、外观、抗黄变性能的影响。结果表明,制备温度在30℃以下,密封胶具有良好的力学性能和外观;使用复配的胺类和环氧类粘接促进剂,密封胶在使用过程中长期不黄变;加料顺序为预混料、除水剂、交联剂、粘接促进剂和催化剂时,密封胶制备过程中可避免出现黏度峰值,具有良好的操作性。

  关键词:有机硅密封胶;粘接促进剂;黄变;黏度峰值

  1 前言

  有机硅材料品种众多,性能优异,并已在工农业生产、高新技术、国防军工、医疗卫生以及人们的日常生活中得到广泛的应用[1,2]。单组分室温硫化有机硅密封胶具有优异的耐寒性、耐热性耐老化性和电绝缘性,使用方便,应用越来越广泛。

  常见的有机硅密封胶有:脱酸型、脱醇型和脱酮肟型。其中脱醇型密封胶具有清洁、无腐蚀(词条“腐蚀”由行业大百科提供)性、无臭味,对玻璃金属等材料具有良好的粘接性能等特点,受到广大用户的欢迎。本文考查了单组分脱醇型有机硅密封胶的制备温度、加料顺序、粘接促进剂种类对密封胶的固化速度、黏度(词条“黏度”由行业大百科提供)挤出性力学性能的影响。

  2 实验部分

  2.1 主要原料及设备

  端羟基聚二甲基硅氧烷(10 000 mPa·s),上海有机硅橡胶厂碳酸钙:50 nm,美国特种矿物公司;硅烷偶联剂、粘接促进剂,美国道康宁有限公司;钛酸酯螯合物,自制;

  万能电子拉力试验机:AG-IC,日本岛津公司;薄利菲黏度计:D220H,美国薄利菲公司。

  2.2制备工艺

  密封胶各成分配比如下:

  原料名称               质量分数/%

  端羟基聚二甲基硅氧烷          30~45

  碳酸钙                 35~50

  助剂(词条“助剂”由行业大百科提供)                  5~15

  硅烷偶联剂               0.1~4

  粘接促进剂               0.1~2

  钛酸酯螯合物              0.1~2

  制备工艺见图1。

图1 密封胶制备工艺

  2.3 性能测试

  1)表干时间[4]

  用手指轻触胶层,记录胶从挤出到不粘手所用的时间。

  2)硬度

  按GB/T 531—1999测试。

  3) 拉伸强度撕裂强度断裂伸长率

  将磨具放在平板(词条“平板”由行业大百科提供)上,用胶枪将密封胶注入磨具中,压平,在25 ℃,55%RH的环境中固化7d。取出胶片,将其切成规定尺寸的哑铃型、直角型。以500 mm/min的拉伸速度,测试拉伸强度、撕裂强度和断裂伸长率

  4) 挤出率

  将密封胶在(23±2)℃环境下放置4 h以上,然后用孔径为3.0 mm的胶嘴在0.5 MPa的压力下挤出,记录每15 s挤出胶的质量,取3次测量的平均值。

  5) 黏度

  将密封胶在(23±2)℃环境下放置4 h以上,然后将密封胶注入一次性塑料(词条“塑料”由行业大百科提供)杯中,使用薄利菲黏度计7#转子,求取转速分别为1 r/min、2 r/min、10 r/min时胶样的黏度。

  3 结果与讨论

  3.1 制备温度对密封胶性能的影响

  制备温度对脱醇型密封胶性能的影响见表1。

  注:1r、2r、10r分别为使用7#转子,在1 r/min、2 r/min、10 r/min条件下测试的胶的黏度。

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