專利名稱：脫醇型快固化有機硅密封膠及其制備方法
脫醇型快固化有機硅密封膠及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脫醇型快固化有機硅密封膠，并且還涉及其制備方法。
背景技術(shù)：
脫醇型有機硅密封膠在公開的中國專利文獻中可見諸，典型的如發(fā)明專利授權(quán)公告號CN101768420B推薦的“一種耐濕熱、忙存穩(wěn)定的脫醇型有機娃密封膠”，該專利的組分組成(按重量計)為:低分子量硅油0-200份、填料0-300份、α，ω- 二羥基聚二甲基硅氧烷100份、鈦酸酯催化劑1-20份、混合交聯(lián)劑1-20份和增粘劑0-10份。該專利方案由于直接使用α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷作為基礎(chǔ)聚合物，因此在生產(chǎn)過程中存在粘度高峰，瞬間粘度升高幾倍，并且生產(chǎn)工藝比較復(fù)雜，對設(shè)備的傷害較大，對此在第十五屆全國有機硅學(xué)術(shù)交流會論文集中《烷氧基封端單組份室溫硫化硅橡膠膠粘劑》中已經(jīng)提及。此外，由于該專利使用鈦酸酯作催化劑，而鈦酸酯為棕黃色液體，因此不具有透明效果，使應(yīng)用范圍受到限制。
鑒于上述已有技術(shù)，本申請人作了積極而有益的探索，形成了下面將要介紹的技術(shù)方案。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要任務(wù)在于提供一種有助于顯著加快固化速度、有利于顯著延長貯存時間、有益于顯著改善力學(xué)性能和有便于體現(xiàn)良好的抗老化性能的脫醇型快固化有機硅密封膠。
本發(fā)明的另一任務(wù)在于提供一種脫醇型快固化有機娃密封膠的制備方法，該方法工藝步驟簡短、在制備過程中沒有粘度高峰并且工藝要求不苛刻而藉以滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求以及能夠使獲得的脫醇型快固化有機硅密封膠全面體現(xiàn)所述的固化速度快、貯存時間長、力學(xué)性能優(yōu)異以及抗老化性能良好的效果。
為體現(xiàn)完成本發(fā)明的首要任務(wù)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種脫醇型快固化有機硅密封膠，其是由以下按重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成:107硅油100份、補強填料10-200份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-1份 、催化劑0.01-0.5份和交聯(lián)劑5-7份。
在本發(fā)明的一個具體的實施例中，所述的107硅油是粘度為5000-80000CP的雙端輕基聚~■甲基娃氧燒。
在本發(fā)明的另一個具體的實施例中，所述的補強填料為碳酸鈣、氣相白炭黑或二氧化硅，其中:所述碳酸鈣和二氧化硅的粒徑為3000-5000目的粉體并且含水量小于0.1%，而所述的氣相白炭黑是由氣相法合成的并且含水率小于0.6%的二氧化硅。
在本發(fā)明的又一個具體的實施例中，所述的硅烷偶聯(lián)劑為KH792、KH560和/或550。
在本發(fā)明的再一個具體的實施例中，所述的催化劑為有機錫催化劑。
在本發(fā)明的還有一個具體的實施例中，所述的有機錫催化劑為二丁基二醋酸錫或二丁基二月桂酸錫。
在本發(fā)明的更而一個具體的實施例中，所述的交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷、乙烯基二甲氧基娃燒或四甲氧基娃燒。
為體現(xiàn)完成本發(fā)明的另一任務(wù)，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種脫醇型快固化有機硅密封膠的制備方法，包括以下步驟:
A)制備107封端硅油，將按重量份數(shù)稱取的107硅油100份和交聯(lián)劑5_7份投入反應(yīng)容器中反應(yīng)，并且控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，在反應(yīng)結(jié)束后升溫并且抽真空，控制升溫溫度和控制抽真空時間，抽真空后在保護氣體的保護下冷卻至室溫，得到107封端硅油；
B)制備成品，將由步驟A)得到的107封端硅油與按重量份數(shù)稱取的補強填料10-200份混合后在抽真空狀態(tài)下攪拌，并且控制抽真空的真空度和攪拌時間，接著加入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑0.1-1份和催化劑0.01-0.5份，并且繼而抽真空攪拌，控制繼而抽真空的真空度和控制繼而攪拌時間，然后通保護氣體至常壓后包裝，得到脫醇型快固化有機娃密封膠。
在本發(fā)明的進而一個具體的實施例中，步驟A)中所述的控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間是將反應(yīng)溫度控制為75-85°C，將反應(yīng)時間控制為110-130min ;所述的控制升溫溫度是將升溫溫度控制為135-145°C，所述的控制抽真空時間是將抽真空時間控制為55-65min，所述抽真空的真空度低于-0.1MPa ;所述的保護氣體為氮氣。
在本發(fā)明的又更而一個具體的實施例中，步驟B)中所述的控制抽真空的真空度是控制真空度低于-0.1MPa，所述控制攪拌時間是將攪拌時間控制為18-22min ;所述的控制繼而抽真空的真空度是控制真空度低于-0.1MPa，所述的控制繼而攪拌時間是將繼而攪拌時間控制為18-22min ;所述的保護氣體為氮氣。
本發(fā)明提供的技術(shù)方案施膠深度5 mm可在24h內(nèi)完成固化(已有技術(shù)中的單組份脫醇型膠24h固化2.5 mm),因此具有優(yōu)異的固化速度；由于拉伸強度和斷裂伸長率分別可達2MPa和200-500%以上，因此具有極致的力學(xué)性能；由于在150°C下經(jīng)IOOOh不黃變并且不開裂，因此具有拔萃的抗老化性能；由于貯存時間可達9-12個月，因而具有理想的穩(wěn)定性；由于對外部環(huán)境適應(yīng)性好，因此可適用于太陽能組件邊框的密封；提供的制備方法由于工藝步驟簡短并且工藝 要求不苛刻，因而能滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求。
具體實施方式
實施例1:
A)制備107封端硅油(也可稱合成107封端硅油)，將按重量份數(shù)稱取的并且粘度為5000CP的雙端羥基聚二甲基硅氧烷100份和甲基三甲氧基硅烷5份投入反應(yīng)容器內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下并且在80°C的反應(yīng)溫度下反應(yīng)120min，在反應(yīng)結(jié)束后升溫至140°C并且抽真空至真空度低于-0.1MPa，抽真空時間為60min，以抽去未反應(yīng)的交聯(lián)劑即抽去未反應(yīng)的甲基三甲氧基硅烷，抽真空后在氮氣保護氣體下冷卻至室溫，得到107封端硅油；
B)制備成品，將由步驟A)得到的107封端硅油與按重量份數(shù)稱取的粒徑為5000目并且含水量即含水率小于0.1%的碳酸鈣10份混合后進行抽真空攪拌，即在抽真空狀態(tài)下攪拌，抽真空的真空度為-0.1MPa,攪拌20min，接著加入按重量份數(shù)稱取的KH792 0.5份和二丁基二月桂酸錫0.05份，并且繼而抽真空攪拌即在抽真空狀態(tài)下攪拌，抽真空的真空度低于-0.1MPa，繼而攪拌的時間為20min，然后由氮保護氣體破真空后，包裝，得到成品，即得到脫醇型快固化有機硅密封膠。
實施例2:
A)制備107封端硅油(也可稱合成107封端硅油)，將按重量份數(shù)稱取的并且粘度為5000CP的雙端羥基聚二甲基硅氧烷100份和甲基三甲氧基硅烷7份投入反應(yīng)容器內(nèi)，在攪拌狀態(tài)下并且在75°C的反應(yīng)溫度下反應(yīng)130min，在反應(yīng)結(jié)束后升溫至135°C并且抽真空至真空度低于-0.1MPa，抽真空時間為65min，以抽去未反應(yīng)的交聯(lián)劑即抽去未反應(yīng)的甲基三甲氧基硅烷，抽真空后在氮氣保護氣體下冷卻至室溫，得到107封端硅油；
B)制備成品，將由步驟A)得到的107封端硅油與按重量份數(shù)稱取的粒徑為3000目并且含水量即含水率小于0.1%的碳酸鈣100份混合后進行抽真空攪拌，抽真空的真空度為低于-0.1MPa，攪拌18min，接著加入按重量份數(shù)稱取的KH792 0.3份和二丁基二月桂酸錫0.03份，并且繼而抽真空攪拌，抽真空的真空度低于-0.1MPa，繼而攪拌的時間為22min，然后由氮保護氣體破真空后，包裝，得到成品，即得到脫醇型快固化有機硅密封膠。
實施例3:
僅將步驟A)中的雙端羥基聚二甲基硅氧烷的粘度改為2000CP，將交聯(lián)劑改用重量份數(shù)為5.5份的乙烯基三甲氧基硅烷，將反應(yīng)溫度和時間分別改為85°C和llOmin，將反應(yīng)結(jié)束后的升溫溫度改為145°C，將抽真空時間改為55min ;僅將步驟B)中的補強填料改用由氣相法合成的并且含水率小于0.6%的二氧化硅，該二氧化硅的重量份數(shù)為200份，將抽真空攪拌的時間改為22min，將硅烷 偶聯(lián)劑改用KH792與KH560的組合，其中，KH792的重量份數(shù)為0.3份，而KH560的重量份數(shù)為0.4份，將催化劑二丁基二醋酸錫的重量份數(shù)改為0.02份，將繼而攪拌的時間改為18min，其余均同對實施例1的描述。
實施例4:
僅將步驟A)中的雙端羥基聚二甲基硅氧烷的粘度改為5500CP，并且將交聯(lián)劑改用重量份數(shù)為6份的甲氧基硅四烷；將步驟B)中的補強填料改用粒徑為4000目并且含水率小0.1%的粉體二氧化硅，二氧化硅的重量份數(shù)為150份，將硅烷偶聯(lián)劑改用KH550，并且重量份數(shù)為0.1份，將催化劑的重量份數(shù)改為0.0l份，其余均同對實施例1的描述。
實施例5:
僅將步驟A)中的雙端羥基聚二甲基硅氧烷的粘度改為80000CP，并且將交聯(lián)劑甲氧基硅四烷的重量份數(shù)改為6.5份；僅將步驟B)中的補強填料改用由氣相法合成的并且含水水率小0.6%的二氧化硅，該二氧化硅的重量份數(shù)為50份，將硅烷偶聯(lián)劑改用重量份數(shù)各為0.33份的KH792、KH560和KH550 (合計0.99份)，將催化劑的重量份數(shù)改為0.5份，其余均同對實施例1的描述。
對由上述實施例1至5得到的脫醇型快固化有機硅密封膠進行性能測試:
為了考察制得的單組份深層固化快有機硅太陽能組件膠的深層固化速度，將膠打在用聚四氟乙烯制成的斜槽內(nèi)，固化24小時后觀察膠的固化深度；在PE膜(聚乙烯膜)上打上2mm厚的膠，在溫度為25°C濕度為50%的環(huán)境下固化，觀察膠片能從PE膜上剝離的時間。為了考察制得的單組份深層固化快有機硅太陽能組件膠的力學(xué)性能，在PE膜上打上2mm厚的膠，在溫度為25°C濕度為50%的環(huán)境下固化72小時后，按GB/T528-1988進行拉伸強度測試。
測試結(jié)果:
權(quán)利要求
1.一種脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于其是由以下按重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成:107硅油100份、補強填料10-200份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-1份、催化劑0.01-0.5份和交聯(lián)劑5-7份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的107硅油是粘度為5000-80000CP的雙端羥基聚二甲基硅氧烷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的補強填料為碳酸鈣、氣相白炭黑或二氧化硅，其中:所述碳酸鈣和二氧化硅的粒徑為3000-5000目的粉體并且含水量小于0.1%，而所述的氣相白炭黑是由氣相法合成的并且含水率小于0.6%的二氧化硅。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的硅烷偶聯(lián)劑為 KH792、KH560 和 / 或 550。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的催化劑為有機錫催化劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的有機錫催化劑為二丁基二醋酸錫或二丁基二月桂酸錫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠，其特征在于所述的交聯(lián)劑為甲基二甲氧基娃燒、乙稀基二甲氧基娃燒或四甲氧基娃燒。
8.—種如權(quán)利要求1所述的脫醇型快固化有機硅密封膠的制備方法，其特征在于包括以下步驟: A)制備107封端硅油，將按重量份數(shù)稱取的107硅油100份和交聯(lián)劑5-7份投入反應(yīng)容器中反應(yīng)，并且控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間，在反應(yīng)結(jié)束后升溫并且抽真空，控制升溫溫度和控制抽真空時間，抽真空后在保護氣體的保護下冷卻至室溫，得到107封端硅油； B)制備成品，將由步驟A)得到的107封端硅油與按重量份數(shù)稱取的補強填料10-200份混合后在抽真空狀態(tài)下攪拌，并且控制抽真空的真空度和攪拌時間，接著加入按重量份數(shù)稱取的硅烷偶聯(lián)劑0.1-1份和催化劑0.01-0.5份，并且繼而抽真空攪拌，控制繼而抽真空的真空度和控制繼而攪拌時間，然后通保護氣體至常壓后包裝，得到脫醇型快固化有機娃密封膠。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脫醇型快固化有機硅密封膠的制備方法，其特征在于步驟A)中所述的控制反應(yīng)溫度 和反應(yīng)時間是將反應(yīng)溫度控制為75-85°C，將反應(yīng)時間控制為110-130min ;所述的控制升溫溫度是將升溫溫度控制為135_145°C，所述的控制抽真空時間是將抽真空時間控制為55-65min，所述抽真空的真空度低于-0.1MPa ;所述的保護氣體為氮氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的脫醇型快固化有機硅密封膠的制備方法，其特征在于步驟B)中所述的控制抽真空的真空度是控制真空度低于-0.1MPa，所述控制攪拌時間是將攪拌時間控制為18-22min ;所述的控制繼而抽真空的真空度是控制真空度低于_0.1MPa，所述的控制繼而攪拌時間是將繼而攪拌時間控制為18-22min ;所述的保護氣體為氮氣。
全文摘要
一種脫醇型快固化有機硅密封膠及其制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。其是由以下按重量份數(shù)配比的原料構(gòu)成107硅油100份、補強填料10-200份、硅烷偶聯(lián)劑0.1-1份、催化劑0.01-0.5份和交聯(lián)劑5-7份。優(yōu)點施膠深度5㎜可在24h內(nèi)完成固化，因此具有優(yōu)異的固化速度；由于拉伸強度和斷裂伸長率分別可達2MPa和200-500%以上，因此具有極致的力學(xué)性能；由于在150℃下經(jīng)1000h不黃變并且不開裂，因此具有拔萃的抗老化性能；由于貯存時間可達9-12個月，因而具有理想的穩(wěn)定性；可適用于太陽能組件邊框的密封；提供的制備方法由于工藝步驟簡短并且工藝要求不苛刻，因而能滿足工業(yè)化放大生產(chǎn)要求。
文檔編號C09J183/06GK103146339SQ201310092909
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月22日
發(fā)明者李軍明, 朱凱 申請人:江蘇創(chuàng)景科技有限公司