一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶及其制备方法与流程

1.本发明涉及硅酮密封胶技术领域，具体涉及一种双组分中空玻璃硅酮密封胶，特别是一种耐水耐紫外性能优异的双组分中空玻璃硅酮密封胶。


背景技术：

2.中空玻璃是由两片或三片玻璃构成，使用粘结剂在周边粘结密封，将玻璃片与内含干燥剂的金属框如铝合金框粘结，同时在玻璃层间填充惰性气体，将玻璃层间形成干燥惰性气体空间，制成高效隔音隔热中空玻璃系统。中空玻璃系统具有良好的隔热、隔音性能，美观舒适，并可降低建筑物自重，是一种新型建筑材料。
3.双组分中空玻璃密封胶因具有挤出性好、固化速度快、粘结性和密封性好等特点，在建筑用中空玻璃的密封及制造过程中有广泛的应用，但目前市售的双组分中空玻璃硅酮密封胶普遍存在如下问题：经过浸水和紫外老化后，会出现与玻璃有较大面积的脱粘及强度大幅下降且强度及伸长率下降明显的情况，导致中空玻璃在使用几年后，尽量玻璃未破裂，但作为中空玻璃应当起到的作用却已荡然无存，因此，中空玻璃的使用寿命的长短无疑取决于中空玻璃系统的密封性和结构稳定性。综上，如何提高中空玻璃密封胶的耐水耐紫外性能具有重要意义。


技术实现要素：

4.基于此，本发明的目的在于提供一种耐水耐紫外的性能优异的双组分中空玻璃硅酮密封胶，该密封胶在经过浸水和水紫外老化之后仍能保持优异的粘结性能，且其储存稳定性能达到6个月以上。
5.本发明通过以下技术方案来实现上述技术目的：本发明提供一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶，由a组分和b组分混合制备而成，a组分由以下重量份的原料制备而成：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷20～30份，二甲基硅油8～10份，纳米碳酸钙 45～50份，重质碳酸钙 50～65份，其中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为10000～50000mpa
·
s，纳米碳酸钙为皂化程度为3～7％，比表面积为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙；
6.b组分由以下重量份的原料制备而成：炭黑20～40份，二甲基硅油40～60份，偶联剂6～8份，交联剂4～6份，催化剂0.2～0.3份，其中，偶联剂由偶联剂kh570和kh792按照质量比1:(1～3)混合后，在70～90℃条件下搅拌反应3～5h，后降温至30～50℃保温8h制备得到，催化剂为有机锡催化剂。
7.作为一种优选的实施方式，a组分中的纳米碳酸钙的制备方法如下：使用比表面为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入3～5g硬脂酸和3～7g氢氧化钠在70～90℃下进行皂化反应，即得。
8.作为一种优选的实施方式，a组分中重质碳酸钙粒径200～300目。
9.作为一种优选的实施方式，b组分中交联剂选自二甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，甲基三丁酮肟基硅烷，硅酸异丙酯和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种；
10.b组分中催化剂选自二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡和二醋酸二丁基锡中的一种或多种。
11.本发明还提供了上述耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶的制备方法，a组分的制备方法如下：将α，ω～二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)、二甲基硅油、重质碳酸钙和纳米碳酸钙加入动混机中，真空搅拌即得；
12.b组分的制备方法如下：将炭黑、二甲基硅油、偶联剂、交联剂加入动混机中，真空搅拌后加入催化剂，再次真空搅拌即得。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
14.本发明所提供的耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶，使用重质碳酸钙和皂化程度为3～7％，比表面积为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙同时作为填料，同时复配以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油作为a组分，采用在特定条件下反应后的kh570和kh792作为偶联剂，同时复配以炭黑、二甲基硅油、交联剂以及催化剂作为b组分，a组分和b组分再复配而成。将kh570和kh792在使用前进行混合反应，使两者反应生成适量的长链偶联剂，保证交联更加充分，增强了产品的粘结性能，提升了耐浸水和水紫外老化的能力；使用皂化处理后的纳米碳酸钙，使得碳酸钙和α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)可以更好的相容，避免出现结块，在提升了产品的储存稳定性的同时，对产品在经过浸水和水紫外老化之后的强度保持也有很大提升；采用有机锡催化剂，使得双组分体系可以实现快速固化，同时达到所需强度。
具体实施方式
15.下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
16.以下各实施例，仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。基于本发明中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都属于本发明的保护范围。
17.在本发明实施例中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品；在本发明实施例中，若未具体指明，所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
18.实施例1
19.本实施例提供了一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶，其反应原料如下表所示：
20.[0021][0022]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙；
[0023]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0024]
a组分的制备方法如下：将α，ω～二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)、二甲基硅油、重质碳酸钙和皂化后的纳米碳酸钙加入动混机中，先低速搅拌20分钟，刮壁一次，后高速搅拌30分钟，再刮壁一次，真空高速搅拌30分钟后出胶，将a组分储存于1l白色塑料小桶中；
[0025]
b组分的制备方法如下：将炭黑、二甲基硅油、偶联剂和交联剂加入动混机中，真空搅拌30分钟，后加入催化剂，再次真空搅拌10分钟，反应结束后，将b组分压入胶管中密封储存。
[0026]
实施例2
[0027]
本实施例提供了一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶，其反应原料如下表所示：
[0028]
[0029]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为18.35m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为18.35m2/g的纳米碳酸钙；
[0030]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0031]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0032]
实施例3
[0033]
本实施例提供了一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶，其反应原料如下表所示：
[0034][0035][0036]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为23.35m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为23.35m2/g的纳米碳酸钙；
[0037]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0038]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0039]
对比例1
[0040]
本对比例提供了一种硅酮密封胶，其与实施例1～3的主要区别在于，较少了偶联剂的添加量，其反应原料如下表所示：
[0041][0042]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙；
[0043]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0044]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0045]
对比例2
[0046]
本对比例提供了一种硅酮密封胶，其与实施例的主要区别在于纳米碳酸钙不经过皂化处理，其反应原料如下表所示：
[0047][0048]
其中，纳米碳酸钙为未经过处理的比表面积为17.71m2/g的的纳米碳酸钙；偶联剂
通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0049]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0050]
对比例3
[0051]
本对比例提供了一种硅酮密封胶，其与实施例的主要区别在于，偶联剂不经过提前反应，直接加入，其反应原料如下表所示：
[0052][0053]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙。
[0054]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0055]
对比例4
[0056]
本对比例提供了一种硅酮密封胶，其与实施例的主要区别在于a组分中不添加重质碳酸钙，其反应原料如下表所示：
[0057]
[0058][0059]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙；
[0060]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh570和kh792按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0061]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0062]
对比例5
[0063]
本对比例提供了一种硅酮密封胶，其与实施例的主要区别在于，a组分中不含有重质碳酸钙，b组分中偶联剂为kh560和kh550，其反应原料如下表所示：
[0064][0065][0066]
其中，纳米碳酸钙通过以下方法制备得到：使用比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入4g硬脂酸和5g氢氧化钠在80℃下进行皂化反应，即得皂化程度为5％，比表面积为17.71m2/g的纳米碳酸钙；
[0067]
偶联剂通过以下方法制备得到：将偶联剂kh560和kh550按照质量比1:2混合，在80℃条件下，搅拌反应4h，后降温至40℃，保温8h即得。
[0068]
a组分和b组分的具体制备方法与实施例1相同。
[0069]
性能测试：
[0070]
将各实施例和对比例中的a组分和b组分按照体积比10:1混合，按照标准gb/t 13477.10～2017制备成双面都为玻璃基材的样件，在温度为23℃，湿度为50％的环境中，养护14天，然后按照gb/t 13477.11～2017和gb/t13477.15～2017对样品进行浸水测试和水紫外测试，并与市售的中空玻璃密封胶进行比较，测试结果如下表1所示：
[0071]
表1实施例和对比例中制备得到的密封胶的性能检测结果
[0072][0073][0074]
从上表1可以看出，本发明实施例1～4制备得到的中空玻璃密封胶，具有优异的挤出性能，适合中空玻璃生产工艺的固化时间，相较于市售产品和对比例，在经过浸水和水紫外老化后，密封胶的粘胶性能仍旧较佳，拉伸强度和断裂伸长率的保持率也均得到了提升，且在经过浸水和水紫外老化之后仍能保持优异的粘结性能，其耐水和耐紫外老化性能远远优于市售产品，a组分储存稳定性也较为优异，能达到6个月以上，不会出现增稠现象，能够满足市场销售需求。
[0075]
对比例1、3制备得到的密封胶经过浸水和水紫外老化后，其粘胶性能变差，对比例2制备得到的密封胶储存稳定性较差，难以满足市售流通需求，对比例4、5制备得到的密封胶粘度较大，混合后挤出偏低，无法满足中空玻璃实际用胶工艺。
[0076]
在此有必要指出的是，以上实施例仅限于对本发明的技术方案做进一步的阐述和
说明，并不是对本发明的技术方案的进一步的限制，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种耐水耐紫外的双组分中空玻璃硅酮密封胶，其特征在于，由a组分和b组分混合制备而成，a组分由以下重量份的原料制备而成：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷20～30份，二甲基硅油8～10份，纳米碳酸钙45～50份，重质碳酸钙50～65份，其中，α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为10000～50000mpa
·
s，纳米碳酸钙为皂化程度为3～7％，比表面积为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙；b组分由以下重量份的原料制备而成：炭黑20～40份，二甲基硅油40～60份，偶联剂6～8份，交联剂4～6份，催化剂0.2～0.3份，其中，偶联剂由偶联剂kh570和kh792按照质量比1:(1～3)混合后，在70～90℃条件下搅拌反应3～5h，后降温至30～50℃保温8h制备得到，催化剂为有机锡催化剂。2.根据权利要求1所述的耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶，其特征在于，a组分中的纳米碳酸钙的制备方法如下：使用比表面为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙，每100g纳米碳酸钙中，加入3～5g硬脂酸和3～7g氢氧化钠在70～90℃下进行皂化反应，即得。3.根据权利要求1～2任一项所述的耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶，其特征在于，a组分中重质碳酸钙粒径200～300目。4.根据权利要求1～2任一项所述的耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶，其特征在于，b组分中交联剂选自二甲基二甲氧基硅烷，甲基三甲氧基硅烷，甲基三丁酮肟基硅烷，硅酸异丙酯和乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种；b组分中催化剂选自二月桂酸二丁基锡，辛酸亚锡和二醋酸二丁基锡中的一种或多种。5.权利要求1～4任一项所述的耐水耐紫外双组分中空玻璃硅酮密封胶的制备方法，其特征在于，a组分的制备方法如下：将α，ω～二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)、二甲基硅油、重质碳酸钙和纳米碳酸钙加入动混机中，真空搅拌即得；b组分的制备方法如下：将炭黑、二甲基硅油、偶联剂、交联剂加入动混机中，真空搅拌后加入催化剂，再次真空搅拌即得。

技术总结
本发明涉及一种双组分玻璃硅酮密封胶，特别是一种耐水耐紫外性能优异的双组分中空玻璃硅酮密封胶。该密封胶使用重质碳酸钙和皂化程度为3～7％，比表面积为17.71～23.35m2/g的纳米碳酸钙同时作为填料，同时复配以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油作为A组分，采用在特定条件下反应后的KH570和KH792作为偶联剂，同时复配以炭黑、二甲基硅油、交联剂以及催化剂作为B组分，A组分和B组分再复配而成。本发明采用KH570和KH792混合反应后的偶联剂，使二者可以充分交联反应，同时使用皂化后的纳米碳酸钙作为填料，在增强了密封胶耐浸水和水紫外老化能力的同时，提升了产品的储存稳定性。提升了产品的储存稳定性。


技术研发人员：琚龙云 蔡海涛 张翔 赵勇刚 章力
受保护的技术使用者：湖北回天新材料股份有限公司 湖北回天锂电新材料科技有限公司 广州回天新材料有限公司 上海回天新材料有限公司 常州回天新材料有限公司
技术研发日：2023.06.29
技术公布日：2023/9/7