青岛发展论坛交流稿--林同起

1、不同官能团的硅烷在RTV单双组分中的应用 原理1o单组份的硅酮玻璃胶，其固化原理是接触空气中的水分而产生物理性质的改变；单组份硅酮玻璃胶是一种类似软膏，一旦接触空气中的水分就会固化成一种坚韧的橡胶类固体的材料。o双组分具有快速深层固化的优点，在建筑用双层中空玻璃制造、机械电子灌封中具有广泛的应用。o硅酮玻璃胶的粘接力强，拉伸强度大，同时又具有耐候性、抗振性，和防潮、抗臭气和适应冷热变化大的特点。加之其较广泛的适用性，能实现大多数建材产品之间的粘合，因此应用价值非常大。原理2o所有用硫化剂实现硫化的橡胶，其基胶分子中一般都含有可与硫化剂反应的活性基团。RTV硅橡胶基胶的硫化活性基团一般是在其分子

2、链的两端，目前主要品种为，二羟基聚二有机基硅氧烷，结构示意式：原理3o式中R1= CH3，R2= CH3， C6H5、 CH2CH2CF3、 C2H5等 o如果将基础聚合物中的部分甲基用其它基团，如苯基、乙基、三氟丙基、氰乙基等基团取代，可以提高室温胶的耐热、耐低温、耐辐射、耐油等性能。在配方中加入导热、导电、阻燃等添加剂可以赋予制得的室温硫化硅橡胶导热、导电、阻燃等特性。所以，室温硫化硅橡胶是一种变化多端的有机硅产品。交联体系o缩合型RTV硅橡胶的硫化设计要求是在常温常压的大气环境下，通过交联剂的活性基与大气中的水汽进行水解形成硅羟基，再与基胶分子的 Si - O - Si = SiOR2

3、=SIOH o缩合形成=si-o-si= 键，进而形成网状结构。原则上，凡分子中含三个以上可在大气条件下水解形成 的活性基团的有机硅化合物都可作为交联剂。现常用的有机硅化合物如 Si(OR)4 、 RSi(OR1)3、 Si(OAc)4、 RSi(OAc)3、 Si(ON=CR1R2)4、 RSi(ON=CR1R2)3、RSi(NR )3 oRSi(ONR )3、RSi(OC(CH3)=CH2)3、 Cl2CHSi(OR)3、 (H2NCHCH)2CHSi(OR)3以及其低分子聚合物等。二官能硅烷1o 理论上讲： 二官能的偶联剂和交联剂， 添加到单双组分的RTV里，都会起到扩链剂的作用，它会使

4、胶的交联密度降低，会提高胶的伸长率，降低胶的硬度。 二官能的偶联剂除了会提高胶的伸长率，降低胶的硬度，还能增加胶的粘接力二官能硅烷2o比如偶联剂 602 oN(氨乙基)氨丙基甲基二甲氧基硅烷o二、化学结构式oNH2CH2CHNH2CH2CH2CH2SiCH3(OCH3)2o三、对应牌号o美国联碳公司A-2120;日本信越公司KBM-602o产品性质o偶联剂602为双氨基型官能团硅烷,外观为无色至微黄色透明液体，能溶于乙醇、乙醚、丙酮、甲苯、二甲苯等溶剂,受潮易水解,密度P25g/m1：0.975,折光率ND25:1.4447,沸点：253，闪点：93,含量为97%。二官能硅烷3o1、偶联剂60

5、2可用来改善有机材料和无机材料的表面粘接性能，提高其力学性能、电气性能、耐水性能、耐老性能外，最主要的用途是它制造氨基硅油，这种氨基硅油进而可以制备氨基硅油微乳液。它可适用于各种天然纤维、合成纤维和混合纺织物的整理，尤其适用于高档纺织品，如毛、麻、丝等织物的后整理，可明显提高这些织物的柔软性、防皱性、耐磨性和弹性，还可以做皮革工业中的防水、柔软、增光剂，日化生产的皮肤头发保护剂，使皮肤细腻，头发柔软有光泽，易梳理。适用于偶联的高聚物有：环氧树脂、酚醛树脂、聚氯乙烯、联苯乙烯、聚酰胺等。适用于偶联的无机物有玻璃纤维、玻璃微球、白炭黑、云母粉、滑石粉、粘土等。o2、用于硅烷固化、聚硫密封剂（胶）中

6、,单、双组份可交联（渗入）硅酮（聚硫）密封胶,从而改善对基材（水泥、铜、玻璃等） 的附着力，而且固化无气泡，体系色浅。二官能硅烷4o二官能的交联剂 比如二甲基二丁酮肟基硅烷 二甲基二甲氧基硅烷 二甲基二乙氧基硅烷o 国家标准 GBT 14683硅酮建筑密封胶模量 从25HLM 增加了35HLM 和50HLM JCT 881混凝土建筑接缝用密封胶 是35LM和50LM三官能的偶联剂和交联剂1oKH550 -氨丙基-三乙氧基硅烷。oKH560 -环氧丙氧丙基-丙基三甲氧基硅烷。o甲基三甲氧基硅烷o甲基三乙氧基硅烷o甲基三丁酮肟基硅烷o乙烯基三丁酮肟基硅烷o三官能的交联剂和偶联剂会和107胶发生反应

7、，生成遥爪型网状结构。三官能的偶联剂和交联剂2o 缩合型RTV硅橡胶的硫化设计要求是在常温常压的大气环境下，通过交联剂的活性基与大气中的水汽进行水解形成硅羟基 =siOR 再与基胶分子的 羟基(=sioH) 缩合形成 = si-o-si=o进而形成网状结构。原则上，凡分子中含三个以上可在大气条件下水解形成 的活性基团的有机硅化合物都可作为交联剂。现常用的有机硅化合物如 Si(OR)4 、 RSi(OR1)3、 Si(OAc)4、 RSi(OAc)3、 Si(ON=CR1R2)4、 RSi(ON=CR1R2)3、RSi(NR )3 oRSi(ONR )3、RSi(OC(CH3)=CH2)3、 C

8、l2CHSi(OR)3、 (H2NCHCH)2CHSi(OR)3以及其低分子聚合物等。 四官能和多官能交联剂和偶联剂1o四官能交联剂，如四丁酮肟基硅烷、四乙氧基硅烷o四官能偶联剂，如三乙烯四胺基丙基甲基二甲基硅烷 750o多官能偶联剂，如KH550的聚合物，如550和560的低聚合，六官能、八官能、十官能等o会提高RTV成品的深层固化速度。提高粘接力四官能和多官能交联剂和偶联剂21、同样条件下提高深层固化速度，低温固化速度加快冬天、零下、具有明显效果 军工应用、高寒地区应用2、增加粘接力粘接不锈钢的中性透明，由于充油量增加提高双组份结构胶，特别是粘复框的结构胶提高双组份普通胶的初粘效果提高单组

9、份胶对塑钢等基材的粘接力复合偶联剂配制1o但市售偶联剂单一应用于硅酮双组份密封胶中，有着应用中的一些缺点。如KH550 -氨丙基-三乙氧基硅烷。单独使用氨丙基比较活泼，对基材粘接力好。但工艺中存在反应较快，贮存不稳定的缺点。KH560 -环氧丙氧丙基-丙基三甲氧基硅烷。环氧基具有工艺性能稳定的优点，但对基材粘初粘接不好。配制的粘附促进剂，克服了两者的缺点，同时又继承了两者的双重优点，具有优异的综合性能。复合偶联剂配制2o1 实验部分o1.1主要原材料o107硅橡胶，德国瓦克5万CP；纳米活性碳酸钙SP200，山西兰花华明纳米科技有限公司；二甲基硅油，德国瓦克，350CP；碳黑 M880，卡博特

10、，3号防水剂 德众化工有限公司；正硅酸丙脂，试剂；二月桂酸二丁基锡，工业级；粘附促进剂，自制；KH550、KH560 盖州恒达化工有限公司复合偶联剂配制3o1.2 硅酮双组份弹性密封胶的研制o1.2.1 A组份的配制o将107硅橡胶，二甲基硅油、纳米活性碳酸钙按配比称量加入高速分散机抽空搅拌，放置待用。o1.2.2 B组份的配制o1.2.2.1将二甲基硅油，碳黑放入捏合机加热抽空一定时间后，经三辊机研后与正硅酸乙脂 、正硅酸丙脂、二月桂酸二丁基锡等按比例混合后制成物料（1）待用复合偶联剂配制4o1.2.2.2硅酮双组份弹性密封胶用粘附促进剂的配制o理论上KH550（-氨丙基-三乙氧基硅烷）中的

11、氨丙基与、KH560（-环氧丙氧丙基-三甲氧基硅烷）中的环氧基团反应，将环氧基团打开。生成复合粘附促进剂。经计算：KH550：KH560最佳质量比理想情况下为5：3。复合偶联剂配制5o（1）用KH550的硅酮双组份弹性密封胶B组分贮存稳定性最差，对基材（铝和PVC）的粘接性能最好o（2）用KH560的硅酮双组份弹性密封胶B组分贮存稳定性最好，对基材（铝和PVC）的粘接性能最差o（3）KH560：KH550比例为2：1的硅酮双组份自制粘附促进剂的B组分贮存稳定性最好，对基材（铝和PVC）的粘接性能最好特别注意oRTV-1硅橡胶的硫化过程是胶料表面接触大气中的湿气而开始的，随后湿气透过胶层向内扩散，硫化由表及里进行。硫化速度与交联剂类型、用量及环境的湿度、温度相关。o硅酮胶料是和空气中的水汽反应，由膏状物反应成弹性体，胶料由外向内逐渐固化。固化速度由环境温度和湿度决定：o在相同温度下，湿度越大（环境越潮湿），固化速度越快。相反，在相同温度下，湿度越小（环境越干燥），固化速度越慢。极限条件：干燥无水汽，胶料不固化。比如