一种阻燃环保硅酮密封胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阻燃环保硅酮密封胶，包括如下重量份的组分：50～70份107硅橡胶、20～50份增塑剂、10～20份填料、1～5份阻燃剂、2～10份交联剂、0.5～4份偶联剂、1～5份催化剂。本发明专利技术还公开了其制备方法，用改性白炭黑作为填料加入到基体材料中，配合复合阻燃剂使用，有效提高硅酮密封胶的阻燃性能，以交联剂和偶联剂的联合使用，有利于加深硅酮深密封胶的交联深度，配合增塑剂和硅烷偶联剂使用提高各项材料的相容性、力学及粘接性能。力学及粘接性能。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃环保硅酮密封胶及其制备方法


[0001]本专利技术涉及密封胶或胶合剂连接
，尤其涉及一种阻燃环保硅酮密封胶及其制备方法。

技术介绍

[0002]密封胶是指随密封面形状而变形，不易流淌，有一定粘结性的密封材料，是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。密封胶有很多种类：硅酮密封胶，聚氨酯密封胶，聚硫密封胶，丙烯酸密封胶，厌氧密封胶，环氧密封胶，丁基密封胶，氯丁密封胶，PVC密封胶，还有沥青密封胶。
[0003]硅酮密封胶是工业有机硅材料中的重要产品之一，是以聚二甲基硅氧烷为主要原料，辅以交联剂、填料、增塑剂、偶联剂、催化剂在真空状态下混合而成的膏状物，在室温下通过与空气中的水发生反应，固化形成弹性硅橡胶，具有优异的性能，包括耐高温性能、低温弹性、耐候性、耐久性、电绝缘性、物理和机械性能、耐化学物质性能、疏水性、阻燃性等。广泛应用于建筑构筑件装配(如铝门窗、玻璃幕墙、石材幕墙等)、粘接粘合和嵌缝密封等方面。在满足建筑物美观、节能、防火、防霉、环保等技术要求上独具先天优势，综合性能优于聚硫、丙烯酸酯、环氧和聚氨酯密封胶。主要用于诸如建筑幕墙、节能门窗等。
[0004]然而，伴随着高层建筑、医院、车站以及娱乐场所等人员比较密集的地方，硅酮密封胶的使用量增加，消防安全也逐渐收到了人们的重视。所以说，研究制备出具有阻燃性的硅酮密封胶具有极其重要的意义。阻燃硅酮密封胶阻燃性的提高常常与其力学性能相冲突，如为了达到一定的阻燃性能而添加较多阻燃填料会使得胶料弹性变差，拉断伸长率降低，但不添加足够的阻燃填料又难以达到要的阻燃性能。此外，阻燃填料通常具有增加黏稠度的作用，但却不能使胶料具备触变性，添加后往往还会造成胶料较稠且流淌的情况。
[0005]中国专利CN 107805483 A公开了一种复合阻燃硅酮结构密封胶的制备方法，所用阻燃剂为氮系阻燃剂和无机阻燃剂复合阻燃剂，氮系阻燃剂为三聚氰胺、三聚氰胺尿酸盐中的一种或多种的混合物，无机阻燃剂为三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝及硅系阻燃剂中的一种或多种的混合物，该专利技术所用的无机阻燃剂用量太大会导致胶料弹性较差。
[0006]中国专利CN 108148545 A提供了一种以20000粘度(25℃，mpa.s)室温硫化甲基硅橡胶、80000粘度(25℃，mpa.s)室温硫化甲基硅橡胶、氢氧化铝、气相法二氧化硅、甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲基混合酮肟交联剂、N
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(B
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氨乙)
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Y
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氨丙基三甲(乙)氧基硅烷、γ
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氨丙基三乙氧基硅烷、二月桂酸二丁基锡、色浆为原料制备无卤高性能阻燃硅酮密封胶的方法，但是该专利技术人未公开该无卤高性能阻燃硅酮密封胶的测试数据，无法得知该胶的真实效果。

技术实现思路

[0007]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是解决卤系阻燃硅酮密封胶不环保和由普通无机阻燃硅酮密封胶力学性能受损导致密封胶粘接性不强的难题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种阻燃环保硅酮密封胶及其制备方法，由该方法制备的硅酮密封胶无卤低毒害，对环境无污染，阻燃效果好，密封性好且粘接性强。
[0009]一种阻燃环保硅酮密封胶，包括如下重量份的组分：50～70份107硅橡胶、20～50份增塑剂、10～20份填料、1～5份阻燃剂、2～10份交联剂、0.5μ4份偶联剂、1μ5份催化剂。
[0010]107硅橡胶，是α，ω
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二羟基聚硅氧烷是双组分和单组分缩合型硅橡胶的基础胶，该生胶可以直接作为商品使用，可以作为中间体生产各种缩合型硅橡胶产品，其化学名称为羟基封端聚二甲基硅氧烷，是一种无色透明流动液体，除具有甲基硅油的一般性能外，还具有羟基的反应活性，具有优异的电绝缘性和耐高低温性，闪点高，凝固点低，可在
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50℃μ250℃条件下长期使用，粘稳系数小、压缩率大、表面张力低、憎水防潮性好。
[0011]所述增塑剂为201甲基硅油、白油、环氧大豆油中的一种或两种及两种以上的混合；
[0012]优选的增塑剂为201甲基硅油和环氧大豆油的混合，二者质量比为2μ3:1。
[0013]201甲基硅油，中文名为聚二甲基硅氧烷，英文名为Dimethy silicone oil 201，为透明无色、无味、无毒的油状液体，具有耐高低温等特性，能在
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50～180℃下长期使用，在隔绝空气或在惰性气体中长期使用温度可达200℃，其表面硅张力很小，压缩率大、抗切变性能好，粘温系数小、介电损耗小；耐电弧、电晕、不易燃；憎水防潮，具有良好的生理惰性。
[0014]所述填料为纳米碳酸钙、白炭黑、改性白炭黑、炭黑中的一种或两种及以上的混合。
[0015]白炭黑：即非晶二氧化硅，又称水合二氧化硅，分子结构为SiO2·
nH2O,是一种白色、无毒、无定型粉末，白炭黑因制备方法不同而分为气相白炭黑与沉淀白炭黑两类。气相SiO2颗粒表面通常富含硅烷醇基，这些硅烷醇基基团容易吸附空气中的水分，导致SiO2形成二次聚集体，从而难以在基体中均匀分散，为了减弱其吸附及增强其与橡胶基体的相容性，所以需要对气相SiO2进行改性。
[0016]所述改性白炭黑制备方法，包括以下步骤：
[0017](1)将十二烷基硫酸钠、气相SiO2加入乙醇的水溶液中搅拌均匀并超声0.5～1小时后加热升温至50～80℃，然后向反应液中滴加γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，恒温反应2～4小时后用乙醇洗涤，离心得到KH570
‑
SiO2；
[0018](2)将KH570
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SiO2置于乙醇溶液中，向其中滴加羟基硅油和二月桂酸二丁基锡，10～40℃下搅拌2～6小时后，用乙醇洗涤并离心，得到改性白炭黑。
[0019]所述改性白炭黑的粒径为20～30nm，改性后的白炭黑分散良好，大大改变了白炭黑表面的固有亲水性，对硅酮密封胶具有较好的补强作用，提高材料力学性能。
[0020]所述阻燃剂为Mg(OH)2粉体、改性Mg(OH)2、磷酸三乙酯、有机硅酮粉、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、聚磷酸铵、三聚氰胺中的一种或两种及两种以上的混合；优选的阻燃剂为改性Mg(OH)2粉体与磷酸三乙酯的混合，二者的质量比为1
‑
3:1。
[0021]Mg(OH)2粉体是一种无卤、低烟、无毒的环保型阻燃剂，其阻燃效果好，但添加量较大，对密封胶的力学性能有较大的负面影响，因此将其超细化和表面处理是非常必要的；改性后的Mg(OH)2因更均匀的分布于橡胶基体中，改善了氢氧化镁粒子表面亲水性，使其亲油性增强，获得了较强的结合界面相，避免了因团聚而引发的缺陷从而提高了力学性能。
[0022]所述改性Mg(OH)2的制备方法如下：向反应釜中加入水、乙醇、铝酸酯偶联剂，搅拌
升温至50～80℃，加入Mg(OH)2并在N2保护下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于：包括如下重量份的组分：50～70份107硅橡胶、20～50份增塑剂、10～20份填料、1～5份阻燃剂、2～10份交联剂、0.5～4份偶联剂、1～5份催化剂。2.如权利要求1所述的一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于：所述增塑剂为201甲基硅油、白油、环氧大豆油中的一种或两种及两种以上的混合。3.如权利要求1所述的一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于：所述填料为纳米碳酸钙、白炭黑、改性白炭黑、炭黑中的一种或两种及以上的混合。4.如权利要求3所述的一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于，所述改性白炭黑的制备方法，包括如下步骤：(1)将十二烷基硫酸钠、气相SiO2加入乙醇的水溶液中搅拌均匀并超声0.5～1小时后加热升温至50～80℃，然后向反应液中滴加γ
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甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，恒温反应2～4小时后用乙醇洗涤，离心得到KH570
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SiO2；(2)将KH570
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SiO2置于乙醇溶液中，滴加羟基硅油和二月桂酸二丁基锡，10～40℃下搅拌2～6小时后，用乙醇洗涤并离心，得到改性白炭黑。5.如权利要求1所述的一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于：所述阻燃剂为Mg(OH)2粉体、改性Mg(OH)2粉体、磷酸三乙酯、有机硅酮粉、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯、聚磷酸铵、三聚氰胺中的一种或两种及两种以上的混合。6.如权利要求1所述的一种阻燃环保硅酮密封胶，其特征在于：所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、甲...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁文君，
申请(专利权)人：上海清臣环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：