自愈合剂、自愈合缩合型硅酮密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种自愈合剂、自愈合缩合型硅酮密封胶及其制备方法，该自愈合剂由含氢硅烷和酰胺烯酸类化合物在催化剂的作用下反应得到；所述含氢硅烷的结构式为HSi(R1)(OR2)2，其中，R1选自：C1‑

【技术实现步骤摘要】
自愈合剂、自愈合缩合型硅酮密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及密封胶领域，特别是涉及一种自愈合剂、自愈合缩合型硅酮密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]缩合型硅橡胶具有良好的柔韧性、耐高低温性和耐候性，在常温下可自发交联形成弹性体，施工操作简单，被广泛应用于建筑填缝密封领域。在密封胶使用过程中，由于人为施工操作不当或者失误，容易造成密封胶损伤、缺陷或气泡等问题，导致密封胶力学性能下降，严重时甚至造成密封胶失效。特别是幕墙用结构密封胶，其承担着粘结幕墙玻璃和铝合金框架的作用，一旦密封胶粘结强度大幅度下降，无法承受幕墙玻璃的重量，会导致玻璃从高空坠下，严重危害着人们的生命安全。
[0003]自愈合材料是指材料在受到损伤后，能够实现自我愈合，恢复其性能。目前，大部分自愈合材料是通过引入动态键的物理或化学作用来实现。常见的动态键包括动态非共价键和动态共价键。动态非共价键是指存在于分子间的一种相对较弱的可逆相互作用，如氢键、离子键、配位键、π
‑
π堆积等。
[0004]硅酮密封胶固化后，体系中存在的是Si
‑
O
‑
Si不可逆的共价交联键，自身不具备修复损伤的能力。作为建筑填缝用密封胶时，由于使用环境的限制，无法及时发现胶体内部存在的损伤或者气泡，易造成胶体性能下降。

技术实现思路

[0005]基于此，本专利技术的目的之一在于提供一种自愈合剂，利用该自愈合剂制备出的自愈合缩合型硅酮密封胶具有良好的自愈合效果，而且具有优异的力学性能和亲水稳定性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术包括如下技术方案。
[0007]一种自愈合剂，由含氢硅烷和酰胺烯酸类化合物在催化剂的作用下反应得到；
[0008]所述含氢硅烷的结构式为HSi(R1)(OR2)2，其中，R1选自：C1‑
C6烷氧基、C1‑
C6烷基，R2选自：C1‑
C6烷基；
[0009]所述酰胺烯酸类化合物的结构式为H2NCOCH＝CH(CH2)
m
COOH，其中，m选自：0、1、2、3、4。
[0010]在其中一些实施例中，R1选自：
‑
OCH3、
‑
OCH2CH3、
‑
CH3、
‑
CH2CH3，R2为
‑
CH3或
‑
CH2CH3。
[0011]在其中一些实施例中，m为0或者1。
[0012]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷和酰胺烯酸类化合物的质量比为1：0.7～1.3。
[0013]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷为HSi(OCH3)3，所述酰胺烯酸类化合物为H2NCOCH＝CHCOOH；
[0014]优选地，HSi(OCH3)3和H2NCOCH＝CHCOOH的质量比为1：0.8～1。
[0015]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷为HSi(OCH2CH3)3，所述酰胺烯酸类化合物为
H2NCOCH＝CHCH2COOH；
[0016]优选地，HSi(OCH2CH3)3和H2NCOCH＝CHCH2COOH的质量比为1：0.7～0.9。
[0017]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷为HSi(CH3)(OCH3)2，所述酰胺烯酸类化合物为H2NCOCH＝CHCH2COOH；
[0018]优选地，HSi(CH3)(OCH3)2和H2NCOCH＝CHCH2COOH的质量比为1：1.1～1.3。
[0019]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷为HSi(CH2CH3)(OCH2CH3)2，所述酰胺烯酸类化合物为H2NCOCH＝CHCOOH；
[0020]优选地，HSi(CH2CH3)(OCH2CH3)2和H2NCOCH＝CHCOOH的质量比为1：0.7～0.9。
[0021]在其中一些实施例中，所述催化剂为氯铂酸。
[0022]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷和催化剂的质量比为1：0.002％～0.008％。
[0023]本专利技术的另一目的是提供上述自愈合剂的制备方法，包括如下技术方案。
[0024]一种上述的自愈合剂的制备方法，包括如下步骤：在有机溶剂中加入所述含氢硅烷、酰胺烯酸类化合物和催化剂，升温到60℃～90℃，反应60min～210min，然后升温度到70℃～100℃继续反应4～7小时，最后将反应釜内温度升高到110℃～130℃并抽真空脱除溶剂，即得所述自愈合剂。
[0025]在其中一些实施例中，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯和石油醚中的至少一种。
[0026]在其中一些实施例中，所述含氢硅烷和有机溶剂的质量比为1：0.6～2。
[0027]在其中一些实施例中，所述抽真空脱除溶剂的时间为100min～210min，真空度为
‑
0.090～
‑
0.099MPa。
[0028]本专利技术的另一目的是提供一种自愈合缩合型硅酮密封胶。包括如下技术方案。
[0029]一种自愈合缩合型硅酮密封胶，以重量份计，其原料组成包括：
[0030][0031]在其中一些实施例中，所述α，ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃的粘度为5Pa
·
s～100Pa
·
s。
[0032]在其中一些实施例中，所述二甲基硅油在25℃的粘度为0.2Pa
·
s～0.5Pa
·
s。
[0033]在其中一些实施例中，所述无机填料选自纳米活性碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉和硅藻土中的至少一种。
[0034]在其中一些实施例中，所述交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷中的至少一种。
[0035]在其中一些实施例中，所述偶联剂选自γ
‑
氨丙基三烷氧基硅烷、N
‑
(β
‑
氨乙基)
‑
γ
‑
氨丙基三烷氧基硅烷、γ
‑
缩水甘油醚氧基丙基三烷氧基硅烷、γ
‑
巯丙基三甲氧基硅烷和3
‑
异氰酸酯基丙基三烷氧基硅烷中的至少一种。
[0036]在其中一些实施例中，所述催化剂选自钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯、二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丙酯、二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛酸酯和二(乙酰乙酸乙酯)钛酸二异丁酯中的至少一种。
[0037]在其中一些实施例中，以重量份计，所述自愈合缩合型硅酮密封胶的原料组成包括：
[0038][0039]所述α，ω
‑
二羟基聚二甲基硅氧烷在25℃的粘度为50Pa
·
s～80Pa
·
s；
[0040]所述二甲基硅油在25℃的粘度为0.2Pa
·
s～0.35Pa
·
s；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自愈合剂，其特征在于，由含氢硅烷和酰胺烯酸类化合物在催化剂的作用下反应得到；所述含氢硅烷的结构式为HSi(R1)(OR2)2，其中，R1选自：C1‑
C6烷氧基、C1‑
C6烷基，R2选自：C1‑
C6烷基；所述酰胺烯酸类化合物的结构式为H2NCOCH＝CH(CH2)
m
COOH，其中，m选自：0、1、2、3、4。2.根据权利要求1所述的自愈合剂，其特征在于，R1选自：
‑
OCH3、
‑
OCH2CH3、
‑
CH3、
‑
CH2CH3，R2为
‑
CH3或
‑
CH2CH3；和/或，m为0或者1。3.根据权利要求1所述的自愈合剂，其特征在于，所述含氢硅烷和酰胺烯酸类化合物的质量比为1：0.7～1.3。4.根据权利要求1所述的自愈合剂，其特征在于，所述含氢硅烷为HSi(OCH3)3，所述酰胺烯酸类化合物为H2NCOCH＝CHCOOH，优选地，HSi(OCH3)3和H2NCOCH＝CHCOOH的质量比为1：0.8～1；和/或，所述含氢硅烷为HSi(OCH2CH3)3，所述酰胺烯酸类化合物为H2NCOCH＝CHCH2COOH，优选地，HSi(OCH2CH3)3和H2NCOCH＝CHCH2COOH的质量比为1：0.7～0.9。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的自愈合剂，其特征在于，所述催化剂为氯铂酸，优选地，所述含氢硅烷和催化剂的质量比为1：0.002％～0.008％。6.一种权利要求1
‑
5任一项所述的自愈合剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：在有机溶剂中加入所述含氢硅烷、酰胺烯酸类化合物和催化剂，升温到60℃～90℃，反应60min～210min，然后升温度到70℃～100℃继续反应4～7小时，最后将反应釜内温度升高到110℃～130℃并抽真空脱除溶剂，即得所述自愈合剂；优选地，所述有机溶剂选自甲苯、二甲苯和石油醚中的至少一种；优选地，所述含氢硅烷和有机溶剂的质量比为1：0.6～2；优选地，所述抽真空脱除溶剂的时间为100min～210min，真空度为
‑
0.090～
‑
0.099MPa。7.一种自愈合缩合型硅酮密封胶，其特征在于，以重量份计，其原料组成包括：8.根据权利要求7所述的自愈合缩合型硅酮密封胶，其特征在于，所述α，ω
‑
二羟基聚二甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢炽新，蒋金博，黄恒超，
申请(专利权)人：广东白云科技有限公司，
类型：发明
国别省市：