耐-100℃低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种耐-100℃低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法，步骤如下：A、向α,ω-端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷中加入水分吸收剂，搅拌混合制得混合液a；B、向混合液a中加入补强剂，搅拌，制得混合液b；C、将混合液b加入到行星搅拌机中，抽真空，搅拌，制得混合液c；D、在真空条件下，向混合液c中加入硅烷偶联剂，搅拌，然后加入催化剂，继续搅拌，制得浇注原料；E、将浇注原料加入到已装好模具的平板硫化机中，室温下敞口放置，然后合模室温硫化，即得。本发明专利技术的方法制备使制得的耐-100℃低温的脱醇型有机硅密封件，玻璃化温度Tg=-104℃，且不出现结晶温度。

【技术实现步骤摘要】
耐-1 oo°c低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法
本专利技术涉及一种耐-100°C低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法，属于精细化工
。
技术介绍
硅橡胶具有良好的弹性、绝缘性和耐老化性能，由于其特殊的分子结构，使其具有优良的密封效果，得到广泛应用。普通硅橡胶在_50°C~280°C温度范围内具有可靠的密封效果。但在低温条件下，由于硅密封胶材料中分子热运动减少，分子链段会变得僵硬甚至冻住，使硅橡胶失去弹性，导致密封效果差甚至失去密封作用。因此密封材料应用于航天器、飞机、超低温冷冻机、极寒冷地区工程机械和高速列车等设备和地域时，必须采用特殊制备的耐低温硅橡胶才能保证安全及设备的稳定运行。这就要求密封材料必须具备优良的耐低温性能，使其具有耐低温稳定性，才能达到相应的密封要求。目前，国内正在使用的有机硅密封胶种类很多，大部分是采用a，Co-端羟基聚二甲基硅氧烷作为基础原料生产的，其分子结构中侧链全部是甲基，非常规整，在环境温度达到-50°C上下时，会出现结晶，导致材料变硬变脆，失去密封作用，应用范围和领域受到限制。如中国专利文献CN102719216A (申请号201210236048.3)公开了一种液晶包覆光缆配套胶粘剂的制备方法。 该方法利用低温性能良好的a，Co-端羟基聚甲基乙烯基苯基硅橡胶或a，Co-端羟基聚二甲基二乙基硅氧烷作为主体材料，并采用纳米填料增强硅橡胶胶粘剂提高其力学性能，根据脱醇型室温硫化硅橡胶的硫化机理，制备了低温性能优良、解脱力适中的室温硫化硅橡胶胶粘剂。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种耐-100°C低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法。术语说明1.脱醇型有机硅密封件:是指选用的偶联剂分子中含有烷氧基，当有机硅材料硫时，释放出小分子醇，其余部分交联成型。2.耐低温性能:玻璃化转变温度Tg越低，结晶性越小的高分子聚合物，耐低温性能越好。3.耐-100°C低温:指高分子材料的Tg低于-100°C，且不出现结晶温度。4.D4:八甲基环四硅氧烷。本专利技术技术方案如下:耐-100°C低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法，步骤如下:A、在速度为25~90转/分钟的搅拌条件下，向60~80重量份的a，o-端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷中加入0.1~0.5重量份的水分吸收剂，搅拌混合15~30分钟，制得混合液a ；所述a，端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷的的粘度范围为2X IO3~I X 105mPa ? s ；所述水分吸收剂是六甲基二硅氮烷或异氰酸酯；B、向步骤A制得的混合液a中加入10~25重量份的补强剂，在25~90转/分钟搅拌速度的条件下，搅拌2~3.5小时,制得混合液b ；所述的补强剂为表面经疏水改性的、比表面积为80~250m2/g的气相法白炭黑；C、将步骤B制得的混合液b加入到行星搅拌机中，抽真空至I X 10 —3~10 — 4Pa,以20~70转/分的速度搅拌30~60分钟，制得混合液c ；D、在真空条件下，向步骤C制得的混合液c中加入2~7重量份的硅烷偶联剂，在20~70转/分的转速条件下，搅拌15~30分钟，然后加入2~7重量份的催化剂，继续搅拌15~30分钟，制得浇注原料；所述的硅烷偶联剂为脱醇型偶联剂混合物；E、将步骤D制得的浇注原料加入到已装好模具的平板硫化机中，室温下敞口放置15~30分钟，然后合模室温硫化24~120小时，即得。视垫片厚度不同，硫化时间也会相应变化。根据本专利技术优选的，所述步骤A中，a，端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷的二苯基硅氧链节摩尔含量范围为5%~18%;二苯基硅氧链节摩尔含量过低，会导致生产的硅橡胶出现结晶现象而没有耐低温性能，而二苯基硅氧链节摩尔含量过高，原料合成困难，会导致成本过高，没有实际生产意义。`根据本专利技术优选的，所述步骤A中，水分吸收剂为六甲基二硅氮烷。根据本专利技术优选的，所述步骤B中，补强剂为表面经六甲基二硅氮烷、D4或二甲基二氯硅烷疏水改性的、比表面积为80~250m2/g的气相法白炭黑。该产品为现有市售产品，如美国卡博特公司有售。根据本专利技术优选的，所述步骤D中，脱醇型偶联剂混合物为苯胺甲基三甲氧基硅烧、苯胺甲基二乙氧基硅烷、Y -氨丙基_ 二甲氧基硅烷、Y _ (2,3-环氧丙氧)丙基二甲氧基硅烷、Y-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷中两种以上的物质按任意比的混合；进一步优选的硅烷偶联剂为苯胺甲基三甲氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷和甲基三乙氧基硅烷按质量比1.5:1.0:0.2的混合物。该硅烷偶联剂配比决定原料交联程度，配比不对，易在硅橡胶中残存游离小分子，会对最终产物形成不良影响，最终会降低耐低温效果。根据本专利技术优选的，所述步骤D中，催化剂为二月桂酸二丁基锡、邻苯二甲酸二丁酯和油酸按任意比的混合；进一步优选的，催化剂为二月桂酸二丁基锡、邻苯二甲酸二丁酯和油酸按重量比1.0:4:5的混合物。该催化剂添加量和配比决定硅橡胶室温固化速度，过快或过慢都容易使硅橡胶结构产生缺陷，最终影响产物的耐低温效果。上述的耐-100°C低温有机硅密件的制备方法中，步骤E中的模具形状可以是0型、U型、V型、W型、X型、Y型以及方形条状和圆形条状等，也可以是一定厚度的板和片模具，这都是本领域的常规选择。有益效果1、本专利技术采用不同于现有技术的原料，保证产物分子侧链含有两种或两种以上的不同基团，打破了基团的规整系，消除了结晶出现的基础，通过不同的原料配比、催化剂及不同的基团排列顺序，来降低材料的玻璃化转变温度，消除结晶温度，达到耐低温效果。制得的耐-100°c低温的脱醇型有机硅密封件，玻璃化转变温度Tg=-104°c，且不出现结晶温度。2、本专利技术所述方法制备的产品性能可靠，扩大了有机硅密封胶的耐温范围，克服了普通有机硅密封件的弱点，可以满足环境温度在-100°c以上时的密封要求，有效满足了航空航天工业、航天器、飞机、舰船、超低温冷冻机、极寒冷地区工程机械和高速列车等设备和地域对有机硅密封材料的需求，可以采用不同的模具分别制成各种形状的密封条、密封圈和密封垫片，硅橡胶密封件使用压力:〈3.0MPa，垫片规格DN5~DMOOmm，大大拓展了应用范围。3、本专利技术所述方法工艺简便，原材料使用量少，生产设备投入低，没有噪音和废气排放，生产的下脚料可以回收再生，不会对环境造成二次污染，产品便于储存、运输、包装和使用。【附图说明】图1为实施例1制得产品的动态热机械分析DMA谱图储能模量-温度曲线和损耗模量-温度曲线；其中:M'为储能模量-温度曲线，M〃为损耗模量-温度曲线；图2为实施例1制得产品的动态热机械分析DMA谱图材料损耗系数(tan S )-温度曲线；【具体实施方式】下列结合实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明，但本专利技术所保护范围不仅限于此。原料来源实施例中使用的表面经六甲基二硅氮烷疏水改性的、比表面积为150~250m2/g的气相法白炭黑可从市场购买，如:美国卡博特公司有售；a，Co-端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷可从市场购买，上海树脂厂有限公司有售；所用硅烷偶联剂、催化剂等所有原料均为市购产品。实施例1一种耐-100°C低温的脱醇型有机硅O型密封圈的制备方法，步骤如下:Ajf 78重量份a，端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷(二苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐?100℃低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法，其特征在于，步骤如下：A、在速度为25～90转/分钟的搅拌条件下，向60～80重量份的α,ω?端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷中加入0.1～0.5重量份的水分吸收剂，搅拌混合15～30分钟，制得混合液a；所述α，ω?端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷的粘度范围为：2×103～1×105mPa·s；所述水分吸收剂是六甲基二硅氮烷或异氰酸酯；B、向步骤A制得的混合液a中加入10～25重量份的补强剂，在25～90转/分钟搅拌速度的条件下，搅拌2～3.5小时，制得混合液b；所述的补强剂为表面经疏水改性的、比表面积为80～250m2/g的气相法白炭黑；C、将步骤B制得的混合液b加入到行星搅拌机中，抽真空至1×10－3～10－4Pa，以20～70转/分的速度搅拌30～60分钟，制得混合液c；D、在真空条件下，向步骤C制得的混合液c中加入2～7重量份的硅烷偶联剂，在20～70转/分的转速条件下，搅拌15～30分钟，然后加入2～7重量份的催化剂，继续搅拌15～30分钟，制得浇注原料；所述的硅烷偶联剂为脱醇型偶联剂混合物；E、将步骤D制得的浇注原料加入到已装好模具的平板硫化机中，室温下敞口放置15～30分钟，然后合模室温硫化24～120小时，即得。视垫片厚度不同，硫化时间也会相应变化。...

【技术特征摘要】
1.耐-100°C低温的脱醇型有机硅密封件的制备方法，其特征在于，步骤如下: A、在速度为25~90转/分钟的搅拌条件下，向60~80重量份的a，co-端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷中加入0.1~0.5重量份的水分吸收剂，搅拌混合15~30分钟，制得混合液a ； 所述a，Co-端羟基聚二苯基二甲基硅氧烷的粘度范围为:2X103~I X 105mPa* s ； 所述水分吸收剂是六甲基二硅氮烷或异氰酸酯； B、向步骤A制得的混合液a中加入10~25重量份的补强剂，在25~90转/分钟搅拌速度的条件下，搅拌2~3.5小时,制得混合液b ； 所述的补强剂为表面经疏水改性的、比表面积为80~250m2/g的气相法白炭黑； C、将步骤B制得的混合液b加入到行星搅拌机中，抽真空至IX10一3~10 — 4Pa，以20~70转/分的速度搅拌30~60分钟，制得混合液c ； D、在真空条件下，向步骤C制得的混合液c中加入2~7重量份的硅烷偶联剂，在20~70转/分的转速条件下，搅拌15~30分钟，然后加入2~7重量份的催化剂，继续搅拌15~30分钟，制得浇注原料； 所述的硅烷偶联剂为脱醇型偶联剂混合物； E、将步骤D制得的浇注原料加入到已装好模具的平板硫化机中，室温下敞口放置15~30分钟，然后合模室温硫化24~120小时，即得。视...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾庆铭，李磊，赵玉萍，刘建萍，贾明岳，刘少杰，
申请(专利权)人：山东宝龙达实业集团有限公司，
类型：发明
国别省市：