余曉桃 孫明輝 歐靜 李吉明

摘要：以α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、碳酸鈣、二甲基硅油、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑和催化劑等為原料，制備了一種脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠，并研究了單一和復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑對(duì)脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠性能的影響。研究結(jié)果表明，氨基硅烷偶聯(lián)劑可顯著改善脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠的交聯(lián)固化速度;異氰酸酯烴基硅烷偶聯(lián)劑可促進(jìn)脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠對(duì)噴粉件基材的粘接，通過與KH-540復(fù)合后，可調(diào)節(jié)和改善有機(jī)硅密封膠的交聯(lián)固化速度和光澤度;70℃/7d老化加速試驗(yàn)結(jié)果表明，添加了異氰酸酯烴基硅烷偶聯(lián)劑/KH-540復(fù)配物的B組分具有良好的貯存穩(wěn)定性;使用異氰酸酯烴基硅烷偶聯(lián)劑/KH-540復(fù)合物配制的脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠具有良好的耐溫性。

關(guān)鍵詞：雙組分有機(jī)硅密封膠;偶聯(lián)劑;交聯(lián)固化速度;光澤度;貯存穩(wěn)定性

中圖分類號(hào)：TQ436⁺.6文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-5922（2019）05-0079-04

縮合型室溫硫化（RTV）有機(jī)硅密封膠，按產(chǎn)品形態(tài)可分為RTV-1單組分、RTV-2雙組分。其中縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠主要以α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷與填料及添加劑等配制成的基料為A組分，以交聯(lián)劑、催化劑及添加劑等配合成的硫化體系為B組分，使用時(shí)按一定比例混合制成彈性體。縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠不但具有R丁V-1有機(jī)硅密封膠所具有的耐高低溫、耐老化、耐化學(xué)腐蝕和電絕緣等特性，還具備硫化時(shí)不放熱、不吸熱、不膨脹、收縮小、硫化可在內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行、可深部硫化、硫化過程中不受施膠厚度等因素困擾以及貯存穩(wěn)定性較好等特征。在家電、汽車、電子電器、機(jī)械、化工和輕工等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用。但相對(duì)于脫酮肟型、脫醋酸型有機(jī)硅密封膠，脫醇型的粘接性相對(duì)較差，特別是對(duì)RTV-2雙組分而言。家電行業(yè)粘接材質(zhì)多樣（如玻璃、陶瓷板、塑料、不銹鋼和鋁材等），且為提高粘接材質(zhì)均勻度、光澤度等外觀要求，需對(duì)材質(zhì)表面做噴漆、噴粉和拋光等特殊處理，從而導(dǎo)致材質(zhì)表面能降低。目前，使用常規(guī)偶聯(lián)劑（如KH-792、KH-560等）的縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠無法滿足家電行業(yè)多樣性材質(zhì)，尤其是低表面能材質(zhì)的粘接性要求。另外家電行業(yè)的一些外觀件對(duì)密封膠固化后的光澤度和耐溫性也提出了更高的要求。

為提高縮合型R丁V-2有機(jī)硅密封膠的粘接性及固化后的光澤度，本研究探索了單一和復(fù)合硅烷偶聯(lián)劑對(duì)縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠性能的影響，最終采用異氰酸酯烴基硅烷和γ-氨丙基三甲氧基硅烷（KH-540）進(jìn)行復(fù)配，研制出對(duì)玻璃、塑料和金屬以及難粘材料（如噴粉件等）具有良好粘接性及固化后光澤度良好的縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠。

1實(shí)驗(yàn)部分

1.1主要原材料

α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷（黏度為5000～80000mPa·s）、二甲基硅油（500mPa·s），江西星火公司;納米活性碳酸鈣（KS-80，平均粒徑為80nm），廣東凱恩斯納米科技有限公司;重質(zhì)碳酸鈣（UF-135，平均粒徑為200nm）;親水型氣相白炭黑（LMl50），卡博特公司;聚甲基三乙氧基硅烷（D-23）、乙烯基三甲氧基硅烷（VT-MO）、四乙氧基硅烷（Si-28），新藍(lán)天化工有限公司;γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550），武大有機(jī)硅新材料有限公司;γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，贏創(chuàng)德固賽（中國）投資有限公司;二月桂酸二丁基錫（DBTDL），湖北新藍(lán)天新材料有限公司;黑色漿，自制。

1.2儀器與設(shè)備

KXJ-2型行星攪拌機(jī)，廣州市浦林日化裝備有限公司;DV-II型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，Brookfield公司;KXZ-5型捏合機(jī)，江蘇如皋強(qiáng)盛塑料化工機(jī)械廠;UTM-4104型電子萬能試驗(yàn)機(jī)，深圳三思縱橫科技有限公司。

1.3脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠的制備

A組分：在捏合機(jī)中，按配方依次加入α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、KS-80、UF-135和LMl50，攪拌均勻后，抽真空并攪拌脫除氣泡，恢復(fù)至常壓，制得A組分。

B組分：在行星攪拌混合機(jī)中，按配方加入二甲基硅油、黑色漿和LMl50攪拌均勻后，抽真空攪拌脫除氣泡，恢復(fù)至常壓再次加入配方量的D-23、VTMO、Si-28，攪拌均勻后，抽真空攪拌脫除氣泡，恢復(fù)至常壓再次加入配方量的KH-550、γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和DBTDL催化劑，攪拌均勻后，抽真空攪拌脫除氣泡，恢復(fù)至常壓，制得B組分。

使用時(shí)將A、B組分按質(zhì)量比10：1混合均勻即可。

1.4性能測試

（1）表干時(shí)間：按照GB/T13477.5-2002《建筑密封材料試驗(yàn)方法第5部分：表干時(shí)間的測定》標(biāo)準(zhǔn)中的B法進(jìn)行測試（A、B組分均勻混合后，靜置一段時(shí)間，用手指輕觸至試樣不黏附在手指上所經(jīng)歷的時(shí)間）。

（2）消黏時(shí)間：A、B組分均勻混合后，靜置一段時(shí)間，用手指輕觸時(shí)，試樣表面完全光滑干燥所經(jīng)歷的時(shí)間。

（3）操作時(shí)間：在（25±2）℃環(huán)境下，將A、B組分均勻混合后，反應(yīng)直至開始明顯增稠的時(shí)間。

（4）光澤度：目視。

（5）拉伸剪切強(qiáng)度：按照GB/T13477.8-2002《建筑密封材料試驗(yàn)方法第8部分：拉伸粘結(jié)性的測定》標(biāo)準(zhǔn)，采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試。

（6）拉伸強(qiáng)度：按照GB/T528-2009《硫化橡膠或熱塑性橡膠拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測定》標(biāo)準(zhǔn)，采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測試。

2結(jié)果與討論

2.1不同偶聯(lián)劑對(duì)脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠性能的影響

硅烷偶聯(lián)劑是一類在分子中同時(shí)含有2種不同化學(xué)性質(zhì)基團(tuán)的有機(jī)硅化合物，在有機(jī)硅密封膠配方體系中可促進(jìn)有機(jī)和無機(jī)材料的粘接，顯著提高有機(jī)硅密封膠的粘接強(qiáng)度、耐水和耐候等性能。根據(jù)基材的不同，選擇適當(dāng)?shù)墓倌軋F(tuán)，才能起到提高粘接性的目的，同時(shí)偶聯(lián)劑也影響膠料的硫化速度以及相關(guān)力學(xué)性能，為此，本研究以3種難粘接工件作為基材，研究了在脫醇縮合型RTV-2有機(jī)硅密封膠中不同官能基團(tuán)的偶聯(lián)劑對(duì)基材粘接性、固化性能以及光澤度的影響，如表1所示，其中A為γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷，B為KH-550，C為KH-560，D為KH-792.E為KH-540。