專利名稱:一種雙組分室溫固化硅酮密封膠的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種密封膠,更具體涉及一種雙組分的室溫固化硅酮密封膠。
背景技術(shù):
室溫固化的硅酮密封膠因其優(yōu)異的耐候性能被廣泛使用在諸多領(lǐng)域,比如建筑密封粘結(jié)、電子材料灌封、以及汽車機(jī)械墊圈和太陽(yáng)能電池板組件的封裝等。單組分硅酮密封膠的固化是由表及里的,固化的快慢不僅取決于交聯(lián)劑的反應(yīng)速度,更依賴于空氣中水份滲透的速度。通常單組分硅酮密封膠需要3天以上才可以完全固化,這意味著打膠后必須等待很長(zhǎng)時(shí)間才可以搬動(dòng)或進(jìn)入下一個(gè)工序。密封膠的固化已經(jīng)成為生產(chǎn)中提高生產(chǎn)效率的一大瓶頸。比如在太陽(yáng)能電池組件封裝行業(yè),一般打膠后至少需要6-10個(gè)小時(shí)才可以移動(dòng)組件,這不僅需要大量的放置空間,更大大降低了整個(gè)生產(chǎn)效率。同樣的情況在門窗行業(yè)、結(jié)構(gòu)膠行業(yè)、汽車裝配等行業(yè)也屢見(jiàn)不鮮。美國(guó)專利No. 4,657,967描述了一種單組分室溫快速固化組合物,含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷和四官能化乙氧基-酮肟硅烷混合物。美國(guó)專利No. 5,534,588也描述了一種單組分室溫固化的硫化型硅酮橡膠組合物,含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷、 苯基取代的三官能化酮肟硅烷交聯(lián)劑,以及任選的填充劑、粘結(jié)促進(jìn)劑和增塑劑。該組合物拉伸率較大,模量較小。為了實(shí)現(xiàn)快速固化,雙組分硅酮密封膠無(wú)疑是一個(gè)很好的解決方案。CN1222576C描述了一種雙組分室溫固化硅氧烷密封膠,但其固化速度仍然不能令人滿意,所制備的樣品需要18至M小時(shí)才可以固化。CN101631883A也描述了一種雙組分室溫固化硅氧烷密封膠,其中將羥基封端的二烷基硅氧烷聚合物和硅烷交聯(lián)劑存在于第一組分中,水存在于第二組分中,一部分催化劑存在于第一組分中,一部分催化劑存在于第二組分中。雖然密封膠在固化3小時(shí)后已有足夠的強(qiáng)度,但密封膠的表干時(shí)間非常短,僅有 3-4分鐘,密封膠很容易堵住混合設(shè)備而且非常不易清洗。此外,由于第一組份和第二組分的粘度差異較大,很難混合均勻。這對(duì)混合設(shè)備和操作人員都提出了非常苛刻的要求,可操作性差。而且這種工藝對(duì)第一組分的儲(chǔ)存密封也有很高的要求。因此,雖然本領(lǐng)域一直需要一種適用期適中而且深層固化快的密封膠,但這種需要在本發(fā)明之前仍然沒(méi)有得到滿足。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服密封膠領(lǐng)域存在的上述缺點(diǎn)以及其他缺點(diǎn),本發(fā)明一方面提供一種雙組分室溫固化密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷,與硅原子鍵合的有機(jī)基獨(dú)立地選自單價(jià)烴基和單價(jià)鹵代烴基;以及,任選的填料;
B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物或烷氧基-酮肟基雜化硅烷;其中,B組分在密封膠中存在的量足以使A組分在和B組分混合后發(fā)生交聯(lián);其中,A組分包含微量的水,并且A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。本發(fā)明另一方面提供一種雙組分室溫固化密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷,與硅原子鍵合的有機(jī)基獨(dú)立地選自單價(jià)烴基和單價(jià)鹵代烴基;以及,任選的填料;B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷RnSi (OR1) 4_n和酮肟基硅烷RnSi (ON = CR2R3) 4_n的混合物或烷氧基-酮肟基雜化硅烷Rn-Si (OR1)m (ON = CR2R3) 4_η_ω,其中,R每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地選自烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)基,上述基團(tuán)任選被選自烷基、烷氧基、環(huán)烷基、 鹵素、羥基、氨基、氰基和硝基的基團(tuán)取代;R1、R2和R3每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為烷基,任選被選自烷基、烷氧基、環(huán)烷基、鹵素、羥基、氨基、氰基和硝基的基團(tuán)取代;η為0,m為1、2或3 ;或者η為l,m為1或2 ;其中,B組分在密封膠中存在的量足以使A組分在和B組分混合后發(fā)生交聯(lián);其中,A組分包含微量的水,并且A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。在本發(fā)明一個(gè)方面,A組分和B組分的重量比為2 1至20 1,優(yōu)選5 1至 14 1。在本發(fā)明一個(gè)方面,B組分中的烷氧基基團(tuán)和酮肟基基團(tuán)二者與A組分中羥基基團(tuán)的摩爾比至少是0.6。在本發(fā)明一個(gè)方面,其中在作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物中烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的重量比1 10至10 1,優(yōu)選為1 3至3 1。在本發(fā)明一個(gè)方面,R選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、環(huán)丙基、環(huán)己基、苯基。在本發(fā)明另一方面,R1、R2和R3每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基。在本發(fā)明一個(gè)方面,A組分中含有的羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷的粘度在室溫下為 1, 000-500, 000 厘泊。在本發(fā)明一個(gè)方面,A組分中羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷為羥基封端的聚二甲基硅氧烷,粘度在室溫可以為5,000-150, 000厘泊。在本發(fā)明另一方面,B組分還含有固化催化劑,可選自有機(jī)錫化合物和有機(jī)鈦化合物,例如但不限于二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、二辛基二月桂酸錫。在本發(fā)明一個(gè)方面,當(dāng)本發(fā)明密封膠的A組分中含有填料時(shí),A組分中的水可以是填料內(nèi)吸收的水分。本發(fā)明密封膠的A組分和B組分均可含有增塑劑、填料、粘結(jié)促進(jìn)劑、抗氧化劑、或顏料中的一種或多種。本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種雙組分室溫固化密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有
羥基封端的聚二甲基硅氧烷,其粘度在室溫下為5,000-150, 000厘泊;以及,填料,該填料中含有微量的水;B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物,所述烷氧基硅烷選自甲基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三丙氧基硅烷、四丙氧基硅烷,所述酮肟基硅烷選自甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、乙基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三甲基異丁酮肟基硅烷、乙烯基三甲基異丁酮肟基硅烷、乙基三甲基異丁酮肟基硅烷、苯基三甲基異丁酮肟基硅烷、四甲基異丁酮肟基硅烷;其中烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的重量比例為1 3至3 1;以及,催化劑;A組分和B組分的重量比為2 1至20 1 ;其中,A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。在本發(fā)明這個(gè)方面,A組分和B組分的重量比可以為5 1至14 1。B組分中的烷氧基基團(tuán)和酮肟基基團(tuán)二者與A組分中羥基基團(tuán)的摩爾比可以為0. 6-8。催化劑可選自但不限于有機(jī)錫化合物和有機(jī)鈦化合物。A組分中的填料選自但不限于碳酸鈣粉、白炭黑、 硅微粉、碳黑、氧化鋁。A組分和/或B組分均可含有增塑劑、填料、粘結(jié)促進(jìn)劑、抗氧化劑、 顏料和阻燃劑中的一種或多種。本發(fā)明另一個(gè)方面提供一種雙組分室溫固化密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有羥基封端的聚二甲基硅氧烷,其粘度在室溫下為5,000-150, 000厘泊;以及,填料,該填料中含有微量的水;B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基-酮肟基雜化硅烷,選自RSi (OC2H5)m(MEKO)3_m、RSi (OC2H5) m(MIBKO) 3_m、RSi (OC3H7)m(MEKO) 3_m、RSi (OC3H7)m(MIBKO) 3_m,m 為 1 或 2,R 每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地選自烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)基,上述基團(tuán)任選被選自烷基、烷氧基、 環(huán)烷基、鹵素、羥基、氨基、氰基和硝基的基團(tuán)取代;以及,催化劑;A組分和B組分的重量比為2 1至20 1;其中,A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。在本發(fā)明這個(gè)方面,A組分和B組分的重量比可以為5 1至14 1。B組分中的烷氧基基團(tuán)和酮肟基基團(tuán)二者與A組分中羥基基團(tuán)的摩爾比可以為0.6-8。R選自但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、環(huán)丙基、環(huán)己基、 苯基。催化劑可選自但不限于有機(jī)錫化合物和有機(jī)鈦化合物。A組分中的填料選自但不限于碳酸鈣粉、白炭黑、硅微粉、碳黑、氧化鋁。A組分和/或B組分均可含有增塑劑、填料、粘結(jié)促進(jìn)劑、抗氧化劑、顏料和阻燃劑中的一種或多種。本發(fā)明的雙組分室溫固化硅酮密封膠使用烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物或同時(shí)含有烷氧基和酮肟基的硅烷為交聯(lián)劑。因?yàn)橥檠趸屯炕@兩種官能團(tuán)的反應(yīng)活性和擴(kuò)散速度不同,從而可以控制和調(diào)節(jié)密封膠的深層和表面固化特性。同時(shí),由于本發(fā)明密封膠的一種組分即A組分中含有少量水分,例如A組分的組成成分諸如填料中通常會(huì)含有一定的水分,因此當(dāng)該組分與另一種組分即B組分混合后,密封膠的內(nèi)部發(fā)生均一的固化, 而不像單組分密封膠那樣由表及里地固化。本發(fā)明密封膠具有合適的適用期,一般在5分鐘以上,在三小時(shí)內(nèi)密封膠已有足夠的強(qiáng)度,并且和各種基材(例如,鋁材、玻璃、PVC、大理石、ΡΡ0、含氟薄膜等)有很好的粘結(jié)性。本發(fā)明密封膠還具有優(yōu)異的耐濕熱、耐UV老化性能,因此特別適于用作太陽(yáng)能行業(yè)中的組件封裝用膠。
具體實(shí)施例方式本文中所用術(shù)語(yǔ)“烷氧基硅烷”指含有與硅原子鍵合的烷氧基的硅烷,“酮肟基硅烷”指含有與硅原子鍵合的酮肟基的硅烷,“烷氧基-酮肟基雜合硅烷”指同時(shí)含有與硅原子鍵合的烷氧基和酮肟基的硅烷。在本發(fā)明上下文中,鹵素指氟、氯、溴、碘。優(yōu)選氟和氯。羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷的結(jié)構(gòu)式為
Rl Rl Rl I I I H0-Si-0-(Si-0-)n-Si-0H
I I I R2 R2 R2其中與硅原子鍵合的有機(jī)基獨(dú)立地選自單價(jià)烴基和單價(jià)鹵代烴基,例如單價(jià)烷基和單價(jià)鹵代烷基。單價(jià)烴基的實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、乙烯基、烯丙基、環(huán)丙基、環(huán)己基、苯基。單價(jià)鹵代烴基指鹵素取代的上述單價(jià)烴基,實(shí)例包括但不限于氯代甲基、氟代甲基(包括三氟代甲基)、氯代丙基、氟代丙基(包括三氟代丙基)、氯代苯基、 氟代苯基、氯代環(huán)己基、氟代環(huán)己基。在該上下文中,烴基優(yōu)選烷基,例如C1-C36烷基,優(yōu)選 C1-C18烷基,更優(yōu)選Cl-ClO烷基,甚至更優(yōu)選C1-C6烷基,最優(yōu)選C 1-C4烷基。優(yōu)選的羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷是羥基封端的聚二甲基硅氧烷。用于本發(fā)明中的羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷的粘度在室溫下為1,000-500, 000 厘泊,優(yōu)選5,000到150,000,更優(yōu)選8,000到80,000,最優(yōu)選10,000到50,000,例如粘度
在室溫下為50,000厘泊的羥基封端的聚二甲基硅氧烷。室溫在本發(fā)明上下文中指23°C。A組分中可以含有水分,實(shí)際上A組分中可能優(yōu)選含有微量的水。此處的微量是指填料和/或增塑劑等成分中通常所含有的水分,例如填料中一般會(huì)吸收一些水分。當(dāng)填料中含有足夠的水時(shí),不需要在A組分中再額外加入水分。因此,當(dāng)本發(fā)明密封膠的A組分中含有填料時(shí),A組分中的水可以是填料內(nèi)吸收的水分。也可以單獨(dú)地向A組分中加入一些水分,例如自然態(tài)的水或乳液狀態(tài)的水。本文所用的“烷基”是指直鏈或支鏈的完全飽和的烴基,可以是C1-C36烷基,優(yōu)選C1-C18烷基,更優(yōu)選Cl-ClO烷基,甚至更優(yōu)選C1-C6烷基,最優(yōu)選C1-C4烷基。C1-C36 的烷基指碳鏈中具有1至36個(gè)碳原子,以此類推,C1-C18指碳鏈中具有1至18個(gè)碳原子, C2-C10指碳鏈中具有2至10個(gè)碳原子,等等。烷基的實(shí)例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、壬基和癸基。本文所用的“烯基”是指在直鏈或支鏈烴鏈中包含一個(gè)或多個(gè)雙鍵的烴基,可以是 C2-C36烯基,優(yōu)選C2-C18烯基,更優(yōu)選C2-C10烯基,甚至更優(yōu)選C2-C6烯基,最優(yōu)選C2-C4烯基。烯基的實(shí)例包括但不限于乙烯基(CH2 = CH-)、烯丙基(CH3CH = CH2-) U-丙烯基、 2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、3-甲基-1-丁烯基以及己烯基、庚烯基、辛烯基、壬烯基和癸烯基。本文所用的“環(huán)烷基”是指完全飽和的烴環(huán),可以是C3-C8的環(huán)烷基,優(yōu)選C3-C7的環(huán)烷基。環(huán)烷基基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基以及環(huán)庚基。本文所用的“芳基”是指具有完全離域的π電子體系的碳環(huán)或兩個(gè)或多個(gè)稠合的環(huán),可具有6-14個(gè)碳原子。芳基基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于苯和諸如甲苯、二甲苯等取代的苯。本文所用的“雜芳基”是指含有一個(gè)或多個(gè)選自氮、氧和硫的雜原子并且具有完全離域的η電子體系的環(huán)或者兩個(gè)或多個(gè)稠合的環(huán),優(yōu)選5元或6元環(huán)。雜芳基基團(tuán)的實(shí)例包括但不限于呋喃基、噻吩基、批咯基、批咯啉基、批咯烷基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑烷基、吡唑基、吡唑啉基、吡唑烷基、異_唑基、異噻唑基、三唑基、噻二唑基、吡喃基、吡啶基、哌啶基、嗎啉基、硫代嗎啉基、噠嗪基、嘧啶基、吡嗪基、哌嗪基、三嗪基。本文所用的“雜環(huán)基”是指在環(huán)體系中具有一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立地選自氮、氧和硫的雜原子的環(huán)或者兩個(gè)或多個(gè)稠合的環(huán),優(yōu)選5元或6元環(huán)。該環(huán)還可以包含一個(gè)或多個(gè)雙鍵, 條件是它們?cè)诃h(huán)中不形成完全離域的η電子體系。本文優(yōu)選的雜環(huán)基團(tuán)包括但不限于四氫呋喃基。本發(fā)明的基團(tuán)描述為“任選取代的”時(shí),所述基團(tuán)可以是未取代的或者是被一個(gè)或多個(gè)取代基取代的,所述一個(gè)或多個(gè)取代基可獨(dú)立地選自烷基、烷氧基、環(huán)烷基、商素、羥
基、氨基、氰基、硝基、烯基、炔基、芳基、雜芳基、雜環(huán)基、?;?、巰基。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,B組分中的烷氧基硅烷選自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四丙氧基硅烷、四丁氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷;酮肟基硅氧烷選自甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基三甲基異丁酮肟基硅烷、乙烯基三甲基異丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、苯基三甲基異丁酮肟基硅烷、苯基三丙酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、四甲基異丁酮肟基硅烷。丁酮肟基即甲基乙基酮肟基,縮寫為ΜΕΚ0。甲基異丁酮肟基即甲基異丁基酮肟基,縮寫為ΜΙΒΚ0。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,B組分中的烷氧基-酮肟基雜化硅烷選自甲基甲氧基二丁酮肟基硅烷、乙烯基甲氧基二丁酮肟基硅烷、甲基甲氧基二丙酮肟基硅烷、甲基甲氧基二甲基異丁酮肟基硅烷、甲基乙氧基二丁酮肟基硅烷、乙烯基乙氧基二丁酮肟基硅烷、甲基乙氧基二丙酮肟基硅烷、甲基乙氧基二甲基異丁酮肟基硅烷、甲基二乙氧基丁酮肟基硅烷、 乙烯基二乙氧基丁酮肟基硅烷、甲基二乙氧基丙酮肟基硅烷、甲基二乙氧基甲基異丁酮肟基硅烷、苯基甲氧基二丁酮肟基硅烷、苯基甲氧基二丙酮肟基硅烷、苯基甲氧基二甲基異丁酮肟基硅烷、苯基乙氧基二丁酮肟基硅烷、苯基乙氧基二丙酮肟基硅烷、苯基乙氧基二甲基異丁酮肟基硅烷、苯基二乙氧基丁酮肟基硅烷、苯基二乙氧基丙酮肟基硅烷、苯基二乙氧基甲基異丁酮肟基硅烷。在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式中,A組分中羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷為羥基封端的聚二甲基硅氧烷,粘度在室溫下為5,000到150,000厘泊。B組分在密封膠中存在的量足以使A組分在和B組分混合后發(fā)生交聯(lián)。例如,B組分中的烷氧基基團(tuán)和酮肟基基團(tuán)二者與A組分中羥基基團(tuán)的摩爾比可以至少是0.6,例如在0.6-8范圍內(nèi),優(yōu)選0.8-4,更優(yōu)選1-2.5。A組分和B組分的重量比可以為2 1至 20 1,優(yōu)選5 1至14 1。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該能夠通過(guò)常規(guī)的實(shí)驗(yàn)確定B組分的合
適含量。A組分中可含有密封膠領(lǐng)域常用的一種或多種增塑劑,主要用于改善產(chǎn)品的粘稠度和可操作性。增塑劑包括但不限于烷基(例如甲基)封端的聚二甲基硅氧烷、二甲基環(huán)硅氧烷、有機(jī)增塑劑等。室溫下的粘度為10到50,000厘泊,優(yōu)選為100到5,000厘泊。A組分中可含有密封膠領(lǐng)域常用的一種或多種填料,包括但不限于碳酸鈣粉、白炭黑、硅微粉、碳黑、氧化鋁等。根據(jù)需要,A組分中還可含有粘結(jié)促進(jìn)劑,包括但不限于,Y-氨丙基三乙氧基硅烷、Y-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(2_氨乙基)-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、Y -縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、Y -甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、Y-巰丙基三甲氧基硅烷。也可含有抗氧化劑、顏料、阻燃劑等密封膠領(lǐng)域常用的一種或多種其他添加劑。根據(jù)所需要的固化速度,可在B組分中包含或不包含室溫固化密封膠領(lǐng)域常用的催化劑,包括但不限于有機(jī)錫化合物和有機(jī)鈦化合物。本領(lǐng)域已知多種固化催化劑,例如有機(jī)錫羧酸鹽,包括但不限于二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、二辛基二月桂酸錫等,優(yōu)選二丁基二月桂酸錫;有機(jī)鈦酸酯,包括但不限于鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、三硬酯酸鈦酸異丙酯、2-乙基己氧基鈦酸酯、多烷氧基鈦酸酯絡(luò)合物、1,3_丙二氧基雙(乙酰乙酸乙酯)鈦絡(luò)合物。當(dāng)烷氧基硅烷、酮肟基硅烷或烷氧基-酮肟基雜化硅烷為三官能化硅烷即這些硅烷中的至少一種的η為1時(shí),尤其優(yōu)選使用催化劑。密封膠中催化劑的量可以根據(jù)需要的固化速度進(jìn)行調(diào)整,一般以重量計(jì)占B組分總重量的0. 1-5%。本發(fā)明密封膠中的兩種組分分別處于獨(dú)立的包裝中,直至使用,也就是說(shuō),在使用之前這兩種組分不接觸。B組分的包裝應(yīng)該是不透水的從而使B組分處于無(wú)水環(huán)境中。使用時(shí)將兩種組分混合制成混合物,這種混合物能夠在室溫較快速地固化,具有適宜的適用期、表干時(shí)間和深層固化時(shí)間。表干時(shí)間指密封膠從暴露于環(huán)境至表面不沾手之間的時(shí)間。 本發(fā)明密封膠的適用期即操作時(shí)間可介于5-30分鐘,優(yōu)選8-25分鐘,更優(yōu)選10-20分鐘, 例如5、8、10、12、或15分鐘。本發(fā)明密封膠的表干時(shí)間可介于9-40分鐘,優(yōu)選10-35分鐘, 更優(yōu)選12-20分鐘,例如9、10、12、14、16、18或20分鐘。本發(fā)明密封膠在室溫涂覆后3小時(shí)經(jīng)測(cè)試硬度可達(dá)Siore A 14-19,24小時(shí)后可達(dá)到與7天后完全相同的硬度,3小時(shí)固化深度可達(dá)8mm。B組分中也可含有密封膠領(lǐng)域常用的一種或多種添加劑,例如增塑劑、填料、粘結(jié)促進(jìn)劑、抗氧化劑、顏料、阻燃劑等,可與A組分中所含的相應(yīng)組分相同或不同。本文(包括權(quán)利要求和說(shuō)明書)中描述的所有特征可以按任意的方式組合,而不管對(duì)這些特征的描述是否處于同一段落或同一上下文中,但此類特征互相排斥的組合方式除外。實(shí)施例參考以下實(shí)施例能夠更好地理解本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于此。除非另有說(shuō)明,實(shí)施例中所有份數(shù)均為重量份,使用的原料均為市售材料,例如可購(gòu)自道康寧、贏創(chuàng)、邁圖、卡博特、蘇威等。實(shí)施例1 雙組分室溫固化密封膠A組分的制備羥基封端的聚二甲基硅氧烷(107膠,20,000厘泊)45重量份,甲基封端的聚二甲基硅油OOl硅油,粘度為1000厘泊;10重量份;填料碳酸鈣粉45重量份,在混合機(jī)中混合均勻,包裝待用。雙組分室溫固化密封膠B組分的制備在隔水條件下,先混合甲基封端的聚二甲基硅油QOl硅油)57重量份,表面處理過(guò)的白炭黑7重量份,抽真空,脫水混合;冷卻到室溫后加入甲基三乙氧基硅烷和甲基三丁酮肟基硅烷1 1(重量比)的混合物25重量份,抽真空,混合;最后加入硅烷粘結(jié)促進(jìn)劑 Y-氨丙基三乙氧基硅烷(AMEO)和Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(GLYMO) 10重量份和催化劑二丁基二月桂酸錫(DBTDL)I重量份?;旌暇鶆?,包裝待用。實(shí)施例2保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅B組分中的交聯(lián)劑更換為四乙氧基硅烷和甲基三丁酮肟基硅烷1 1(重量比)的混合物。實(shí)施例3保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅B組分中的交聯(lián)劑更換為甲基三乙氧基硅烷和甲基三丁酮肟基硅烷2 3(重量比)的混合物。實(shí)施例4保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅將B組分中的交聯(lián)劑更換為 CH3Si (OC2H5) 2 (MEKO)丄和 CH3Si (OC2H5)丄(MEKO) 2 的混合物,其中-OC2H5 和 MEKO 的摩爾比為 1.5 1.5。MEKO代表甲基三丁酮肟基。實(shí)施例5保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅將B組分中的交聯(lián)劑更換為 CH3Si (OCH3) 2 (MEKO)工和 CH3Si (OCH3)工(MEKO) 2 的混合物,其中-OCH3 和 MEKO 的摩爾比為 1. 5 · 1. 5 ο實(shí)施例6保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅B組分中的交聯(lián)劑更換為甲基三乙氧基硅烷和苯基三丁酮肟基硅烷1 1(重量比)的混合物。實(shí)施例7老化測(cè)試分別將實(shí)施例1中的A組分和B組分放入70°C的烘箱中老化10天,取出后待用。比較例1保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅僅將B組分中的交聯(lián)劑更換為甲基三丁酮肟基娃燒。比較例2保持實(shí)施例1中其它組分不變,僅僅將B組分中的交聯(lián)劑更換為甲基三乙氧基硅焼。比較例3 (現(xiàn)有單組分快速固化室溫硫化硅酮密封膠配方,常規(guī)技術(shù))在無(wú)水條件下,將羥基封端的聚二甲基硅氧烷(107膠)45重量份,填料碳酸鈣35%,白炭黑4% ;硅烷交聯(lián)劑甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷的混合物5重量份,偶聯(lián)劑ΑΜΕ0,1重量份;催化劑DBTDL0. 1重量份,增塑劑惰性二甲基硅油10重量份, 混合均勻,包入膠筒中待用。性能測(cè)試分別取實(shí)施例1中的A組分40克和各實(shí)施例及比較例中的B組分8克,在 Speedmixer設(shè)備中混合1分鐘。用于各項(xiàng)密封膠性能測(cè)試。比較例3中的樣品直接用來(lái)進(jìn)行密封膠性能測(cè)試。所有樣品在混合或測(cè)試前,均在23°C、50%相對(duì)濕度的環(huán)境中放置M小時(shí)以上。 另外,所有樣品的固化也是在23 °C、50 %相對(duì)濕度的環(huán)境中進(jìn)行的。根據(jù)下列方法進(jìn)行測(cè)試相關(guān)性能。深層固化將密封膠注入厚度為8毫米的PE圓形模具中,放置于23C,50%相對(duì)濕度的條件下,3小時(shí)后將樣品取出,分別測(cè)量膠的固化深度(測(cè)試膠已形成彈性體的深度)和硬度 (ASTM D2240)。并和固化24小時(shí)和7天后的硬度加以比較。表干時(shí)間采用GB 13477的測(cè)試方法,測(cè)試密封膠的表干時(shí)間。操作時(shí)間將密封膠混合后,插入一根小棒或一根壓舌板,每隔1分鐘抽一次棒,直到?jīng)]有連續(xù)的膠出現(xiàn)(即膠被拉斷),并記錄該時(shí)間,即為膠的操作時(shí)間,也可稱作適用期。超過(guò)該時(shí)間膠即無(wú)法使用。密封膠粘結(jié)性能測(cè)試按照ASTM D1002標(biāo)準(zhǔn)的要求,測(cè)試密封膠在含氟薄膜、TPT薄膜(該材料主要用于太陽(yáng)能背板基材)上的剪切(Lap Shear)性能。密封膠濕熱老化性能測(cè)試將固化好的8毫米膠樣放入85°C,85%相對(duì)濕度的恒溫恒濕老化箱中,測(cè)試?yán)匣?1000小時(shí)后密封膠硬度的變化。密封膠的固化性能測(cè)試結(jié)果總結(jié)于表1。表1 密封劑固化性能比較
權(quán)利要求
1.一種雙組分室溫固化密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷,與硅原子鍵合的有機(jī)基獨(dú)立地選自單價(jià)烴基和單價(jià)鹵代烴基;以及,任選的填料;B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物或烷氧基-酮肟基雜化硅烷;其中,B組分在密封膠中存在的量足以使A組分在和B組分混合后發(fā)生交聯(lián);其中,A組分包含微量的水,并且A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。
2.權(quán)利要求1的密封膠,其中B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷IinSi(OR1In和酮肟基硅烷RnSi (ON = CR2R3)4_n的混合物或烷氧基-酮肟基雜化硅烷Rn-Si (OR1)ffl(ON = CR2R3)4_n_m,其中,R每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地選自烷基、烯基、炔基、環(huán)烷基、芳基、雜芳基和雜環(huán)基, 上述基團(tuán)任選被選自烷基、烷氧基、環(huán)烷基、鹵素、羥基、氨基、氰基和硝基的基團(tuán)取代;R1、! 2 和R3每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地為烷基,任選被選自烷基、烷氧基、環(huán)烷基、商素、羥基、氨基、氰基和硝基的基團(tuán)取代;n為0,m為1、2或3 ;或者η為1,m為1或2。
3.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中A組分和B組分的重量比為2 1至20 1。
4.權(quán)利要求3的密封膠,其中A組分和B組分的重量比為5 1至14 1。
5.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中B組分中的烷氧基基團(tuán)和酮肟基基團(tuán)二者與A組分中羥基基團(tuán)的摩爾比至少是0.6。
6.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中在作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物中烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的重量比為1 3至3 1。
7.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷的粘度在室溫下為 1,000-500,000 厘泊。
8.權(quán)利要求2的密封膠,其中R選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、乙烯基、環(huán)丙基、環(huán)己基、苯基。
9.權(quán)利要求2的密封膠,其中R1、! 2和R3每次出現(xiàn)時(shí)獨(dú)立地選自甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基。
10.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中A組分中羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷為羥基封端的聚二甲基硅氧烷。
11.權(quán)利要求10的密封膠,其中羥基封端的聚二甲基硅氧烷的粘度在室溫為 5,000-150,000 厘泊。
12.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中B組分還含有固化催化劑。
13.權(quán)利要求12的密封膠,其中所述催化劑選自有機(jī)錫化合物和有機(jī)鈦化合物。
14.權(quán)利要求13的密封膠,其中所述有機(jī)錫化合物選自二丁基二月桂酸錫、二丁基二醋酸錫、二辛基二月桂酸錫;所述有機(jī)鈦化合物選自鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、三硬酯酸鈦酸異丙酯、2-乙基己氧基鈦酸酯、多烷氧基鈦酸酯絡(luò)合物、1,3_丙二氧基雙(乙酰乙酸乙酯)鈦絡(luò)合物。
15.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中A組分含有填料并且A組分中的水是填料內(nèi)吸收的水分。
16.權(quán)利要求15的密封膠,其中A組分中的填料選自碳酸鈣粉、白炭黑、硅微粉、碳黑、氧化鋁。
17.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中B組分還含有填料。
18.權(quán)利要求1或2的密封膠,其中A組分和/或B組分還含有增塑劑、粘結(jié)促進(jìn)劑、抗氧化劑、顏料和阻燃劑中的一種或多種。
全文摘要
一種雙組分室溫固化硅酮密封膠,包含A組分和B組分,其中,A組分含有羥基封端的聚二有機(jī)基硅氧烷;B組分含有作為交聯(lián)劑的烷氧基硅烷和酮肟基硅烷的混合物或烷氧基-酮肟基雜化硅烷;其中A組分和B組分分別處于獨(dú)立的包裝中。本發(fā)明密封膠具有適宜的適用期且深層固化速度快。本發(fā)明密封膠還具有優(yōu)異的耐濕熱、耐UV老化性能,特別適于用作太陽(yáng)能行業(yè)中的組件封裝用膠。
文檔編號(hào)C09K3/10GK102167965SQ20111000706
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者劉川, 徐青, 林云 申請(qǐng)人:霍尼韋爾綜合科技(中國(guó))有限公司