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PAGEPAGE23有机硅讲座二室温硫化硅橡胶催化剂、助剂的制备和选用1催化剂的制备1.1无腐蚀性有机锡催化剂的制备RTV硅橡胶,不论是单组分还是双组分,在配制产品时,都要加入少量有机锡作催化剂(硫化促进剂),常用的有机锡催化剂为:R1nSn(OCOR2)2,式中R1为C4H9或C8H17,R2为CH3,C7H15,,C11H23等,还可以是烷基锡的氧化物,不过,最常用的还是二月桂酸二丁基锡(dibutyltindilaurate)(C4H9)2Sn(OOCC11H23)2,但这种有机锡往往含有游离的有机酸,对于金属结构或电子元器件有腐蚀性,要作为RTV的催化剂,必须除去游离的有机酸,制备过程于下:配方一将正硅酸乙酯Si(OEt)4100g、二月桂酸二丁基锡10g加入到带回流管的玻璃三口瓶中,加热至1400C回流2配方二 在50ml玻璃试管中加入2g二丁基氧化锡和20g正硅酸乙酯,在油浴中加热回流至二丁基氧化锡完全溶解,得无色透明产品。配方三等重量的二月桂酸二丁基锡与正硅酸乙酯置于三口烧瓶中在110-120oC加热回流8小时,取出样品,涂在铜片之,在80oC水汽中加热8小时,观察该催化剂是否对铜产生腐蚀,如无腐蚀,视为合格的无腐蚀性有机锡催化剂,如若回流8小时后仍对铜产生腐蚀,则延长回流时间,直至取出的样品对铜无腐蚀为止。一般催化剂加入量为:总胶量(A,B的共混体)的1%--2%,为加快硫化速度,可加入少量(0.1%--0.5%)的有机胺,如乙醇胺,KH-550(γ-氮丙基三乙氧基硅烷)作为硫化促进剂。另外,还使用六配位四价有机锡螯合物作催化剂,活性高,硫化后的制品在密闭状态下不返原(降解):在三口瓶中加入41g二丁基氧化锡和130ml乙酰丙酮,加热140oC回流7小时,然后减压蒸除过剩的乙酰丙酮,得产品二正丁基双乙酰丙酮锡。若加入乙酸乙酰乙酯以代替乙酰丙酮,则得二正丁基双乙酸乙酰乙酯锡:即上式中的CH3基换为OC2H5。参考文献[1]晨光化工研究院有机硅编写组.有机硅单体及聚合物.北京:化学工业出版社,1986.12[2]黄文润,有机硅材料,2002,16(2):34-41[3]黄文润,有机硅材料及应用,1993,5:1-18[4]内部资料:有机硅专业委员会全国有机硅培训班教材,1992.51.2钛螯合物催化剂的制备钛螯合物催化剂是高性能RTV-1的重要组分,它可以提高RTV-1的粘接性、改善其硫化性能,市场上无现成产品,必须自行合成。合成反应是酯交换反应,又分一次酯交换反应和二次酯交换反应,一次酯交换产物简称一次钛,二次酯交换反应产物称二次钛。一次酯交换反应反应方程:一次酯交换产物二异丙氧基双乙酰乙酸乙酯钛(简称一次钛)DipropaxytitaniumBis(etylacetoacetate)投料量钛酸异丙酯294乙酰乙酸乙酯268在具有滴液漏斗的1000ml三口烧瓶中,加入294g钛酸异丙酯,268g乙酰乙酸乙酯滴加入三口瓶中,约1h滴加完毕,于60—700C至80—900C,逐步压减下蒸除异丙醇,馏出物较少时,再升温至1200下蒸除残余异丙醇,解除真空,降温冷至室温,即为一次酯交换产物二异丙氧基双乙酰乙酸乙酯钛(一次钛)DipropaxytitaniumBis(etylacetoacetate)。装瓶备用。二次酯交换反应反应方程:二次酯交换产物1,3丙基二氧撑双乙酰乙酸乙酯钛(1,3propanedioxytitaniumbis(etylacetoacetate)(简称二次钛)投料及操作:一次酯交换产物上一步合成的产汤1,3丙二醇78.5将78.5份1,3丙二醇迅速加入到装有上次合成的一次酯交换产物之中,在环境温度下搅拌反应3h,然后升温至61—680物的方向移动,缓慢提高真空蒸出残存的异丙醇,在馏出物较少时,加入80g无水甲苯共沸蒸馏,并提高真空度,进一步脱尽异丙醇,最后釜中所得产物为淡黄色或桔红色粘稠液体,按本配方投料,可得产物388份。即为二次酯交换产物1,3丙基二氧撑双乙酰乙酸乙酯钛(1,3propanedioxytitaniumbis(etylacetoacetate),装瓶备用。在中国市场上,1,2丙二醇较易购得且价格便宜,所以二次酯交换多用1,2丙二醇,其投料量和操作工艺同上,所得产物为1,2丙基二氧撑双乙酰乙酸乙酯钛(1,2propanedioxytitaniumbis(etylacetoacetate):1.3钛螯合物催化剂的匹配钛螯合物催化剂本身是一很粘稠的流体,在配胶时为便于使其与基胶混合均匀,往往先用溶剂稀释,早期专利使用乙晴,后因乙腈剧毒而不再使用。后有专利介绍,可以与交联剂增粘剂共同组成硫化体系,可以在行星混合器中很好分散。另有研究者发现,使用单一按上法制备的二次钛作为催化剂配制的RTV-1,有的在生产过程中、有的制成了产品在贮存一段时间之后,会产生小颗粒状的东西,这些东西不影响胶的性能,只是硫化后外观不太光滑而已,但在生产过程中,若用泵输送时、这些小颗粒集中之后往往易堵塞管孔,这是基于二次钛在胶料中,与交联剂发生了如下的反应:(Ⅲ)也就是说,二次钛,即二次酯交换产物1,3丙基二氧撑双乙酰乙酸乙酯钛经过在包装筒内与CH3(SiOCH3)3反应后,生产了(Ⅲ),即1,3丙基二氧撑双乙酰乙酸甲酯钛,(Ⅲ)与二次钛相比,在系统中的溶解度要小,易与系统中的填料络合,这就是形成颗粒的原因。有以下方法可以防止颗粒生成,特别是防止生成(Ⅲ)的上述反应的发生,如:加溶剂甲苯或乙腈,如前所述,因为毒性以及溶剂挥发、产生密封胶的收缩问题而弃之不用,还可以加入乙醇和正硅酸乙酯,但延迟了硫化和降低了贮存寿命,也不宜使用,再就是采用其他钛螯合催化剂,这是可取的,另外,在系统中,减少二次钛的用量、且添加一次钛组成混合钛催化剂,两相匹配可取得良好效果。也就是将一次钛二异丙氧基双乙酰乙酸乙酯钛与二次钛1,2丙基二氧撑双乙酰乙酸乙酯钛匹配,第一种催化剂的用量是整个催化系统的35—65mol%,最佳范围是40—60mol%,另外,在实践中亦发现,单独使用钛催化剂均比不上匹配的效果好。下面实例就是用单一钛催化剂与一次钛二次钛两相匹配的催化剂对RTV-1胶的性能的影响:将600g25oC粘度为30000mPa.s的107胶与45gN-20气相白炭黑,在2L行星混合器中搅拌15分钟,然后在1500C抽真空揽拌30分钟,冷却后加入35gCH3(SiOCH3)硫化促进剂和钛螯合物催化剂(Ⅰ),(Ⅱ),搅拌抽真空30分钟后出料装筒备用。将上述胶料一部分挤出测表干、消粘时间,另外,在包装筒内密闭老化试验,结果见下表所列:表1钛螯合催化剂匹配对RTV-1性能的影响编号钛催化剂★★性能 (Ⅰ)(Ⅱ)表干时间,分钟消粘时间,小时95oCx16小时老化95oCx24小时热老化1★0.9 858不合格不合格20.9606不合格不合格31.4606合格不合格41.4555合格不合格50.81.4504合格合格61.41.4252合格合格71.40.8553合格合格★1号配方不加二月桂酸二丁基锡,2—7号配方各加3滴二月桂酸二丁基锡(每滴约0.0012g)。★★加入量指`100份基胶中所加入的助剂份数。比较上述结果可知,以(Ⅰ)和(Ⅱ)钛螯合催化剂匹配的配方6,7的结果能满足长期存放的使用要求,尤以配方7为佳。1.4钛螯合物催化剂对产品性能的影响合成以下A、B、C、D结构的钛螯合物催化剂,按下表所列.胶料配方配制成脱醇型RTV-1硅橡胶,不同钛催化剂对胶料挤出性能和硫化后性能的比较见下表所列:胶料配方:107胶(orSD-33)粘度10,000mPa.s100表面疏水处理气相白炭黑20甲基硅油15甲基三甲氧基硅烷5.1钛螫合物催化剂0.93乙腈1混合、脱水及配胶工艺及操作见前面章节所述。2.挤出速度:用1/8英寸半径的喷嘴在0.63kg/cm2的惰性气体压力下测定。钛螯合物催化剂:(A)(B) (C)(D) 表2不同钛螯合物催化剂对脱醇型RTV-1性能的影响:催化剂贮存一定时间后的挤出速度,g/min粘度1x106mPa.s贮存一周后的表面硫化速度h硫化胶的物理性能0小时24小时4周0小时24小时4周拉伸强度MPa硬度邵尔A伸长率%A842182218.30.610.5512.929440B1.419.237.9≥329.53.63.51.7525420C10.3120138233.21.72.52.8829430D3.32.842.131294.51.51.3230384参考文献[1]晨光化工研究院有机硅编写组.有机硅单体及聚合物.北京:化学工业出版社,1986.12[2]US33340671967[3]US36894541972[4]US38568391974[5]US41430881979[6]US54281031993[7]EP221644,1987[8]US4438039,19842助剂2.1增塑剂单组分RTV-1硅橡胶用于接缝、嵌缝密封施工时,从包装容器中或从大包装容器中用泵输送施工的可适用性,即其挤出的难易程度(挤出速度),是其重要的性能指标之一,为降低胶料粘度、增加流动性或降低硫化后的胶料硬度(降低模量、增加伸长率),通常要在胶料配方中加入增塑剂,也有称之为稀释剂的。增塑剂的用量一般为5—100份。对增塑剂的要求是:与基胶相容性好,具有不挥发性、抗迁移性、对光和热的稳定性、无毒、无色、无味等。满足以上条件、可用于RTV硅橡胶的增塑剂有二甲基硅油、MDT硅油、α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷、链烷基混合物、烷基芳香族化合物等,按其反机活性,可分为非反应性增塑剂和反应性增塑剂两大类,分述于下。1非反应性增塑剂这类增塑剂的典型代表就是二甲基硅油,其制备方法及应用己在文献中有详细论述。作为增塑剂的二甲基硅油要求将硅油中的Si-OH的质量分数控制在500x10-6以下。因为以二甲基硅油作增塑剂的RTV硅橡胶在固化后会出现硅油渗出现象,所以宜用于允许有渗出的密封部位。链烷烃混合物也可用作非反应性RTV硅橡胶增塑剂,用以部分或全部代替二甲基硅油,以降低成本。该混合物的组成及质量要求于下:粘度:400C5-10mm粘度—密度常数(kVD):≤0.82初始沸腾温度:≥290混合物组成:链烷烃质量分数60%--80%环烷烃质量分数20%--40%芳香烃质量分数≤1%该链烷烃混合物与RTV-1基胶、交联剂、催化剂、增粘剂、填料均有很好的相容性,在胶料中加入量在30%以下时,胶料固化后的体积收缩率小于10%,且对固化速度、粘接性及透明度没明显负面影响。上述质量要求中的粘度—密度常数(kVD)值,是由美国石油协会所定的表示石油类化学品的组成常数。假定该混合物在380C的赛波特粘度为V,在180C的波美度为G,通过下式计算出:kVD值大,则该油品属芳香族、萘族石油烃,kVD值小,则属石腊族石油烃。以下举以粘度(400C)6.2mm2/s、kVD值0.79、沸程300-3700C的链烷烃混合物(链烷烃质量分数62%、环烷烃质量分数38固化后考察其物理机械性能的变化。配方见下表所列:表3链烷烃混合物作为增塑剂制备RTV-1密封胶配方组成规格加入量(g)脱酸型酮肟型脱醇型α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80000mPa.s2514001400α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷50000mPa.s251400乙基三乙酰氧基硅烷90 甲基三丁酮肟基硅烷70乙烯基三丁酮肟基硅烷20甲基三甲氧基硅烷80气相白炭黑比表面150m2190200200碳酸钙硬脂酸表面处理2400上述链烷烃混合物600600600二丁基二乙酸锡0.51.5二异丁氧基钛二乙酰乙酸乙酯螯合物60上述组分在行星式搅拌器中减压下混合均一配成密封胶,在230C、相对湿度为50%的条件下硫化7天后,测试其物理机械性能,见下表所列:表4链烷烃混合物作为增塑剂制备RTV-1密封胶性能项目脱酸型酮肟型脱醇型拉伸强度/MPa1.541.431.12100%定伸应力/MPa0.390.350.45伸长率/%620650556邵尔A硬度/度181723体积收缩率/%7.88.85.6上述结果与脱醇型、酮肟型、脱酸型RTV-1密封胶典型性能相比较,其拉伸强度有所下降,硬度下降,伸长率提高。可根据需要,调节增塑剂加入量,以使密封胶符合指定条件下的使用要求。此外,还可选取另一些链烷烃与环烷烃不同配比的石油烃类油作增塑剂,但都存在加入量的限制和渗出的问题,即加入量过多,固化后即存在渗出问题,一般在加入量在30%以下未见明显渗出。除链烷烃混合物之外,烷基芳香族化合物也是一种较适宜的RTV硅橡胶增塑剂。如用相对分子质量200以上的烷基芳香族化合物,如十二烷基苯或双十二烷基苯作RTV-1密封胶的增塑剂,如将75份基胶与25份十二烷基苯配制成脱酸型RTV-1硅橡胶密封剂,相容性好,对胶料的固化速度、粘接性及透明度没明显负面影响。经2年的考核,无渗出和变色现象。2反应性增塑剂这一类增塑剂本身还会与基胶之间发生反应(参与交联)而非游离于胶料之中,有的还起扩链的作用,有的起部分交联作用,它们也赋予硫化前的胶料易于挤出,硫化后的密封胶弹性体低硬度、高伸长的性能。其中,有些是在制备高伸长、低模量的密封胶过程中必不可少的成分。这类增塑剂的典型代表是α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷,选择粘度5—80mPa.s,加入量为100份基胶中加入15—30份。α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷的制备方法是:在塘玻璃反应釜中,加入100份二甲基二氯硅烷,在维持液温50搅拌下徐徐滴加26份丙酮与10份水的混合液,连续排除生成的HCl,丙酮水溶液滴完后,在400C—500C下继续搅拌30min,然后在2得α,ω-二氯聚二甲基硅氧烷,在搅拌及400C以下,向100份α,ω-硅氧烷中徐徐加入47份甲醇,并继续在400硅油在4—5kPa下真空提馏至800无色透明的α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷,Si-OH质量分数最高为0.4%,氯质量分数最高为0.008%,甲氧基质量分数为5.5%--8.0%,粘度(250C)5--11(200C)1.3990以上述α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷为增塑剂配制低模量脱醇型RTV-1硅橡胶,其配方见下表:表5反应性增塑剂配制低模量脱醇型RTV-1硅橡胶配方组成规格加入量(份)(CH3O)2(CH3)SiO封端的聚二甲基硅氧烷130000mPa.s100气相白炭黑D4表面处理16氰乙基三甲氧基硅烷1.5α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷10mPa.s301,3,5-三(3-甲氧硅丙基)异氰酸酯1.12,4-戊二酮0.45二乙酰丙酮二丁基锡0.45甲基三甲氧基硅烷1.5以粘度为100mPa.s的二甲基硅油为增塑剂代替上表中的α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷,其他配方不变,分别在双螺杆挤出机中配制成脱醇型RTV-1硅橡胶密封剂,在标准条件下硫化7天后,按ASTM试验方法测定硫化前后的物理机械性能及未硫化的密封胶加速贮存,即在1000天,干燥24h后,按ISO8339-1984及8340-1984E测定低模量性能,其结果见下表所列:表6反应性与非反应性增塑剂配制低模量脱醇型RTV-1硅橡胶性能比较项目增塑剂种类α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷二甲基硅油硫化前性能密度1.021.02挤出速度/g.min-1176120流淌性/mm2.62.6表干时间/min3045硫化后的性能邵尔A硬度/度1112拉伸强度/MPa1.011.06伸长率/%595425150%定伸模量/MPa0.250.39加速贮存后的性能邵尔A硬度/度1012拉伸强度/MPa0.781.11伸长率/%691524玻璃H型亡试件100%定伸模量/MPa0.150.30最大伸长率/%360132内聚破坏/%100100浸水4天后100%拉伸保持24h合格不合格铝H型试件件100%定伸模量/MPa0.140.24最大伸长率/%400133内聚破坏/%100100浸水4天后100%拉伸保持24h合格不合格砂浆H型试件100%定伸模量/MPa0.0970.23最大伸长率/%375125内聚破坏/%100100浸水4天后100%拉伸保持42h合格不合格由上表结果知,在胶料固化前,作为增塑剂的α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油对挤出性、流淌性和表干时间的影响相似。但在胶料硫化后,二甲基硅油对硫化胶的降低硬度、增加伸长的作用不如α,ω-二甲氧基聚二甲基硅氧烷,尤其是作为粘接嵌缝的密封胶,浸水后的粘接持久性能二甲基硅油作为增塑剂的密封胶均为不合格。MDT硅油也可以作为增塑剂,由于MDT硅油中的三官能链节能参与交联反应,过量添加会提高密封胶的交联密度,所以要控制添加量在2—20份范围,同时,在添加MDT硅油作增塑剂时(它还具增粘作用,这也是宁可添加它的原因),还需添加二甲基硅油与之配套(第二增塑剂)。MDT硅油是由(CH3)3SiO1/2链节摩尔分子数1%~6%、(CH3)2SiO链节摩尔分子数34%~94%、CH3SiO3/2链节摩尔分子数5%~60%的聚甲基硅氧烷,粘度25015~300mPa.s,Si-OH质量分数0.1%~0.6%,它可由(CH3)3SiCl、(CH3)2SiCl2和(CH3)SiCl3按予先设定的摩尔比混合,在甲苯/水混合液中共水解、缩聚,经中和、过滤,于1400C/0.267KPa下脱低沸物后而得表7MDT为稀释剂的脱醇型RTV-1配方组分加入量-(CH3O)2(CH3)SiO封端的聚二甲基硅氧烷150000mPa.s100n-己二胺0.5MDT硅油(CH3)3SiO1/2链节摩尔分子数3.0%,(CH3)2SiO链节摩尔分子数77%,CH3SiO3/2链节摩尔分子数20%,Si-OH质量分数0.5%15二甲基硅油100mPa.s35碳酸钙经硬脂酸处理Hydrocard95T185聚醚PluracolV-70.2上述组分在隔湿状态下混合均匀,组成基料一,将100份此种基料与下表中的组分混合后配成脱醇型RTV-1密封胶,在标准条件下硫化后测得的性能见下表所列:表8MDT为稀释剂的脱醇型RTV-1性能对比项目密封胶配方1配方2配方3配方4基料/份100100100100六甲基二硅氮烷/份2.02.03.22.0甲基三甲氧基硅烷/份1.04.0二丁基二乙酸锡/份0.0750.0750.0750.1N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.01.01.01.0性能测试邵尔A硬度/度12251030拉伸强度/MPa0.821.430.711.05伸长率/%650410640230表干时间/min初期11121019100Cx20h后1313818剥离强度(混凝土)/kN.m-11.231.404.909.81内聚破坏率/%101090100上表结果可看出,甲基三甲氧基硅烷的加入量对密封胶性能影响很大,加入量过大,如配方4,从硬度和伸长率看,已不属低模量品种了,综合评价,以配方3为佳。反应性增塑剂也可使用如下结构式表示的带悬垂链的聚二甲基硅氧烷,即一端具反应性、一端为惰性的聚二甲基硅氧烷,活性端参与交联反应,从而避免了增塑剂从硫化胶中的渗出。综合上述对增塑剂(稀释剂)的使用和性能比较,在商业上适用的还是以二甲基硅油和石油链烃(习惯称之为白油,即上述的链烷烃混合物)为多。添加增塑剂主要目的是调节挤出速度和硫化胶模量,降低了成本,不管怎样,随着增塑剂用量的增加,硫化后的密封胶的拉伸强度及撕裂强度将会下降。若为降低成本过量加入增塑剂,如白油,将会严重影响密封胶品质,是不可取的。参考文献[1]黄文润,有机硅材料,2002,16(3):32-38[2]黄文润,有机硅材料,2003,17(6),:34-39[3]黄文润,有机硅材料,2004,18(1):35-39[4]US33822051968,[5]US44839371984,[6]US45131151985增粘剂比之醋酸型和酮肟型RTV-1建筑密封胶,脱醇型对异种材料的粘接性要差一些,虽然使用了钛螯合物催化剂,其粘接性有了改善,但仍需进一步提高,通常,加入不同类型的增粘剂(视具体粘接的对象而变),可以实现这一目标。常用的增粘剂有:异氰酸酯类、胺类、脲类、酰胺类、酰亚胺类、杂氮硅三环化合物等,特别是那些硅烷偶联剂,如氨烃基、环氧烃基、氰烃基、丙烯酰氧基、异氰基的烷氧基硅烷应用得最多,以下介绍一些增粘剂的应用实例。1,γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH-550)在以(CH3O)2SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物(20000mm2/s、60份)、经表面处理后的碳酸钙为填料(平均粒径0.1um,表面径2.3%脱氢枞酸处理、50份)、甲基三甲氧基硅烷为交联剂(3份)、二丁基二甲氧基锡为催化剂(0.1份)的脱醇型RTV-1经典配方中,加入1份γ-氨丙基三乙氧基硅烷,制成与浮法玻璃、铝、氟树脂涂料涂饰的钢板、丙烯酸树脂电沉积钢板的H型粘接试件,按以下条件处理:保养:粘接试件200CX14天,300CX14天,浸水:保养后,粘接试件于500C热水中浸泡28天,加热:保养后,粘接试件于在常温下,凡加入了γ-氨丙基三乙氧基硅烷增粘剂的胶料,对上述四种材料都具良好粘接性,粘接试片皆为内聚破坏。2,γ-氯丙基烷氧基硅烷以γ-氯丙基烷氧基硅烷作增粘剂,不仅对各种基材粘接好,而且胶料有极佳的硫化和贮存稳定性,也无变色倾向。常用的γ-氯丙基烷氧基硅烷作增粘剂有γ--氯丙基三乙氧基硅烷(KBM-703)、γ—氯丙基三甲氧基硅烷、γ--氯丙基甲基二乙氧基硅烷等,用量为胶料质量的0.1%--6%。以(CH3)(CH3O)2SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷(50000mPa.s,55份)为基础聚合物、二甲基硅油(100mPa.s,29份)为增塑剂、表面疏水处理气相白炭黑为填料(9.5份)、甲基三甲氧基硅烷为交联剂(2.5份)、乙基丙二氧基钛二乙酰乙酸乙酯螯合物催化剂(1.0份)组成的脱醇型RTV-1,制成2mm厚的试片,在250的胶料对玻璃、瓷砖、有机玻璃有粘接性,但对铝、钢、铜和聚氯乙烯无粘接性,若在上述配方中加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷(或是γ-氯丙基三甲氧基硅烷)为增粘剂(1.0份)的胶料,对上面所述材料都具良好粘接性,硫化胶拉伸强度1.6-1.8MPa,伸长率482%-598%。3,杂氮硅三环化合物近年研究发现,这类杂氮硅三环化合物用作缩合型液体硅橡胶、加成型液体硅橡胶的增粘剂,可提高这些硅橡胶与塑料的粘接性,杂氮硅三环化合物通式为:具体有五种结构,其制备可参阅文献。杂氮硅三环化合物添加量为胶料质量的0.1%--5%,如在(CH3O)2SiO0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷为基础聚合物中,加入经六甲基二硅氮烷处理的气相白炭黑填料、甲基三甲氧基硅烷交联剂、钛酸酯类催化剂,分别加入上述五种杂氮硅三环化合物,按经典配方配制成脱醇型RTV-1密封胶,分别涂布在铝、不锈钢、玻璃、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、等基材,室温下硫化7天,一部分用于常态下测试,一部分浸入500环化合物的胶料对所用的基材都县良好粘接性。含双酚A骨架的烷氧基硅烷用含双酚A骨架的烷氧基硅烷增粘剂配制的脱醇型RTV-1密封胶与塑料的粘接性也非常好,常用的含双酚A骨架的烷氧基硅烷有以下几种:<1><2><3><4>这类增粘剂的用量为100份基胶中加入0.2—5份。<1>式结构的增粘剂的制备方法是:在装有电磁搅拌器、回流冷凝管和通氮管的三口瓶中,加入1mol烯丙基醚、2molγ-巯丙基三甲氧基硅烷、0.5g2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈),氮气置换后,搅拌下升温至80不断取样,用气相色谱分析至γ-巯丙基三甲氧基硅烷消失,再继续反应5h,然后,在1600以(CH3O)3SiO0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷(20000mm2/s,70份)、表面经二甲基二氯硅烷处理气相白炭黑(10份、)、甲基三甲氧基硅烷(2份)、钛酸丁酯(0.5份)、1式结构的增粘剂(2份)配制成RTV-1密封胶,制成2mm厚的试片,在23±20C、相对湿度50%±5%的条件下硫化7天后,测其物理机械性能。取一部分未硫化的密封胶存于密封筒中于700聚苯乙烯(HIPS)、丙烯酸酯等基材制成25mmx25mmx2mm的粘接剪切试片,同样条件下硫化7天后测粘接剪切强度,评价其粘接性:结果表明:初期物理机械性能,拉伸强度1.6MPa,伸长率350%,邵尔A硬度28,70029,初期对丙烯酸树脂、HIPS树脂、PBT树脂的粘接剪切强度(MPa)分别为:0.8,0.7,0.9,700入了增粘剂<1>的密封胶,对这三种基材,不论是初始态还是加速存放后,都具良好粘接性。5,N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和六甲基二硅氮烷热混合物1molN-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷(A-1120)与1mol的六甲基二硅氮烷在氮气保护下,于1000C混合12h,将此混合物(以下简称热混物)用作脱醇型RTV-1增粘剂,可改善胶料与PBT树脂、聚碳酸酯、聚苯硫醚、PET树脂、聚丙烯、氟塑料、丙烯酸树脂等聚合物材料的粘接性,用量为100份基胶加入0.1—10份。(CH3O)3SiO0.5链节封端的聚二甲基硅氧烷(20000mm2/s,70份)、表面经二甲基二氯硅烷处理气相白炭黑10份)、甲基三甲氧基硅烷(2份)、二丁基二辛酸锡(0.1份)、热混物增粘剂(2份),配成RTV-1密封胶,制成2mm厚的试片,在25±20C、相对湿度50%的条件下硫化7天后,测其物理机械性能。取一部分未硫化的密封胶存于密封筒中于70下存放后,按前法制片硫化,评价其贮存稳定性。取配制好的未硫化胶,与PBT树脂、聚苯乙烯(HIPS)、丙烯酸酯等基材制成25mmx25mmx2mm的粘接剪切试片,同样条件下硫化7天后测粘接剪切强度,评价其粘接性,结果表明:添加热混物对上述塑料基材在常态或加速贮存后都具良好粘接性,初期物理机械性能,拉伸强度1.7MPa,伸长率300%,邵尔A硬度29,700脂、聚碳酸酯树脂、聚苯硫醚树脂的粘接剪切强度(MPa)分别为:0.8,0.7,0.8,700速贮存后对上述材料的粘接剪切强度(MPa)分别为:0.8,0.8,0.7。而不加热混物仅加入N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷和1份六甲基二硅氮烷者,对上述塑料都不具粘接性。6,不同粘接添加剂对脱醇型RTV-1粘接性能的比较以下对比三(3-三甲氧基硅基丙基)异氰酸酯、N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲、N-(3-三甲氧基硅基丙基)对-硝基苯甲酰胺、N,N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲、N-(3-三甲氧基硅基丙基)马来酰胺、N-(3-三甲氧基硅基丙基)亚乙基二酰胺六种增粘剂对RTV-1的增粘结果。α,ω—二甲氧基聚二甲基硅氧烷(250C20000mPa.s,100份)、D4处理白炭黑(16份)、甲基硅油(23份)、甲基三甲氧基硅烷(1.1份)、乙酰丙酮(0.35份)、份)配成RTV-1密封胶,在室温、相对湿庋50%环境中硫化7天后,再经1000Cx48小时加速热老化后,评价其不同增粘剂的粘接性,即根据ASTM试验方法C7074测粘接—剥离强度。结果见下表所列:表9不同粘接添加剂对脱醇型RTV-1粘接性能的比较编号增粘剂CETMS份表干时间分粘接族强度M内聚破坏%名称份初始100oCx48小时1三(3-三甲氧基硅基丙基)异氰酸酯1.4/4545195.8892N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲0.7/9090119.3100异3N-(3-三甲氧基硅基丙基)对-硝基苯甲酰胺0.71.04045110.3474N,N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲0.7/2530149.61005N-(3-三甲氧基硅基丙基)马来酰胺0.71.0//35506N-(3-三甲氧基硅基丙基)亚乙基二酰胺0.71.0//35507比较例,不加增粘剂//4545350由以上结果知,加入N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲、N-(3-三甲氧基硅基丙基)脲作增粘剂的RTV-1具良好的粘接性,内聚破坏为100%,而加入三(3-三甲氧基硅基丙基)异氰酸酯、N-(3-三甲氧基硅基丙基)对-硝基苯甲酰胺、N-(3-三甲氧基硅基丙基)马来酰胺、N-(3-三甲氧基硅基丙基)亚乙基二酰胺作增粘剂者次之,但内聚破坏不理想,几乎有一半为粘接破坏,不加增粘剂的配方,不具粘接性。参考文献[1]黄文润,有机硅材料,2004,18(1):35-39[2]黄文润,有机硅材料,2004,18(2):40-45[3]EP030470119872.3羟基清除剂以α,ω—二羟基封端的聚二甲基硅氧烷为基胶、配制好的的脱醇型RTV-1胶料中,虽然大部分都己变为CH3O-Si-O-封端了,由于体系中的微量水分,甚至是极其微量水分的存在,会在催化剂存在下与基胶中的端烷氧基反应,使之水解而生成甲醇:CH3另外,还会与缩合生成甲醇:这样,体系中存在有反应生成的甲醇和由于原料不纯带入的甲醇,近来大量研究结果表明,一脱醇型RTV-1硅橡胶中的游离醇是造成产品贮存稳定性下降的重要原因,因为游离醇在催化剂存在下,会使基胶聚硅氧烷链节断裂,生成许多一端为CH3O的或单OH封端的低分子聚硅氧烷,这种一端为活性另一端为惰性的链称为悬垂链,它是单官能基、本身不能交联,但它们的活性端基可与交联剂烷氧基硅烷中的烷氧基缩合生成’’星形’’大分子聚硅氧烷,造成RTV-1贮存后硫化或致使其凝胶化,性能严重恶化乃至失效。胶料配制完成后,贮存的时间愈长,生成的端烷氧基或端羟基的悬垂链更多,胶料就愈难固化。为了提高脱醇型RTV-1的贮存稳定性,除了要严格控制体系中的水分之外,将基胶改为α,ω—二烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷,是一种增加贮存稳定性的有效手段,但势必明显增加生产成本,另外,要彻隔绝水分也是作不到的,就是说体系中必然有醇存在,加入羟基清除剂,这些羟基清除剂可与羟基(甲醇)反应,使羟基被反应掉而避兔了基胶的水解或醇解,从而使胶料贮存稳定,即意味着,胶料经长期贮存后挤出使用,仍能固化为无粘性的弹性体。这种贮存稳定性一般以失粘时间(TFT,即TackFreeTime)度量。新配制的胶料暴露于大气中的TFT,与胶料在包装容器中贮存在有效期内,挤出暴露于大气中测得的TFT相比,后者与前者相比,增加愈小,说明贮存稳定性愈好。羟基清除剂分有机硅清除剂和非硅清除剂两大类,有机硅清除剂是一类含有可水解或醇解基团的硅烷或硅氧烷,这些基团可以是酰胺基、胺基、氨基甲酸酯基、烯醇基、咪唑基、异氰酸酯基、肟基、硫代氰酸酯基、脲基等。以CH3Si(OCH3)2NMA作清除剂可获得良好的效果,见下表所列:表10硅烷清除剂对RTV-1密封胶表干时间的影响贮存时间(天)0份硅烷清除剂TFT(min)0.5份硅烷清除剂TFT(min)1份硅烷清除剂TFT(min)251002510025100030--60--50--1凝胶--603535303凝胶30由上表结果可知,加入一份硅烷羟基清除剂的胶料,在包装容器中于1000(这已相当于超过了常温状态下存放半年了),挤出后在大气环境中失粘时间仍为30分钟与初始胶料相差无几,贮存稳定性好。硅氮烷也可作羟基清除剂,其中又以六甲基二硅氮烷、六甲基环三硅氮烷等效果为好。但需注意,硅氮烷作清除剂反应时会产生含氨基的低分子副产物(对于六甲基二硅氮烷清除剂,其副产物就是NH3),这会对相或黄铜产生腐蚀。RackH.Chung以(CH3)2CH3OSi-NH-SiOCH3(CH3)2作羟基清除剂配制的胶料性能于下表所列:表11硅氮烷作羟基清除剂对RTV-1加速老化后性能的影响性能0份硅氮烷0.5份硅氮烷1.0份硅氮烷室温48h/100室温8h/100室温48h/100硬度,邵尔A131010TFT(min)30303075拉伸强度,psi215管中凝胶189管中凝胶183167伸长率,%748663643730定伸50%强度,psi25272626由上表结果可知,加入一份硅氮烷清除剂的胶料,经48h/1000倍,达75分钟,使用中仍可接受,其性能与初始值改变不大,说明这一清除剂具使用价值。有机硅羟基清除剂虽然效果不错,但其或本过高,合成难度大,且在清除反应中会产生一些不期望的副产物,因此人们又开发了另一大类羟基清除剂,这就是非硅化合物羟基清除剂,这类化合物合成工艺相对简单,且成本低廉,这类非硅羟基清除剂见下表所列:表12非硅羟基清除剂种类非硅清除剂类型代表性化合物链烯羧酸酯异丙烯基乙酸酯,乙烯基乙酸酯,异丙烯基丙酸酯,乙烯基丙酸酯,环乙烯基乙酸酯,环戊基乙酸酯烯酮二甲基乙烯酮,二丁基乙烯酮内酯亚甲基丁内酯,β-丁内酯,ε-已内酯,3-羟基-2,2,4-三甲基-3-戊酸-bβ-内酯乙烯醚4,5-二氢-2-甲基呋喃,丁基异丙基醚碳化二亚胺衍生物环已基碳化二亚胺异氰酸酯异氰酸苯酯羧酸酐乙酸酐内酯β-丁内酯,ε-己内酯表13异氰酸苯酯作羟基清除剂对RTV-1表干时间的影响清除剂1020Ohr20hr44hr无清除剂60-80min>23hr>23hr异氰酸苯酯80min--80min--90min由上表结果知,经1020分钟,说明以异氰酸笨酯为羟基清除剂可使胶料获得好的贮存稳定性。表14以酸酐作清除剂对RTV-1加速老化后的表干时间的影响清除剂95±500hr4hr无30min不固化(C6H5CO)2O3—17hr2—5hr(CH3CO)2O3—17hr1hr回上表结果知,(C6H5CO)2O,(CH3CO)2O作清除剂,均可获得较好贮存稳定性,而(CH3CO)2O又较(C6H5CO)2O为佳。表15以内酯作清除剂对RTV-1加速老化后的表干时间的影响内酯95±50C硫化促进剂0hr21hr46hr无无120不固化不固化β-丁内酯48146137ε-己内酯2586凝胶ε-己内酯N-甲基咪唑58122117由上表结果知,不加清除剂,即使加入了硫化促进剂,经95±50C存放后,胶料不能固化,而以ε-丁内酯作清除剂、配以作硫化促进剂,以ε除上述介绍的清除剂之外,还见有采用沸石分子筛通过物理吸附的办法来清除胶料中水份和游离醇的报道,在这种情况下,沸石是作为填料之一存在于胶料体系之中。有机硅清除剂甲基二甲氧基异丙烯氧基硅烷(MDIS)和非硅清除剂异丙烯基醋酸酯(IPA)对胶料存放性能的影响如下:α,ω—二甲氧基聚二甲基硅氧烷(250C20000mPa.s,100份)、密封胶,将上述组分配成RTV-1组成物。按下表的条件考察其高温密闭存放后的性能:表16不同清除剂对RTV-1贮存性及颜色的影响RTV-1组成物α,ω—二甲氧基聚二甲基硅氧烷250Bu2Sn(OAC)20.2羟基清除剂硫化促进剂表干时间(TFT),分颜色名称份名称份0小时1000Cx43小时IPA20.66050有色IPA2N-甲基咪唑0.690150无色IPA2N,N-二丁胺1.090115无色IPA2二甲基亚砜0.890150无色MDIS20.66950有色MDIS2N-甲基咪唑0.6150240无色MDIS2二甲基亚砜0.890180无色由上表知,以非硅清除剂IPA2份、配以0.6份hex2NH作硫化促进剂所得胶料,经1000Cx43小时密闭存放,其TFT为50分钟,与初始态相比无变化,胶料贮存稳定性好,但胶料变色了。而对IPA2份、配以0.6份N-甲基咪唑,或IPA2份、配以1.0份N,N-二丁胺作硫化促进剂,或IPA2份,配以0。8份二甲基亚砜作硫化促进剂,所得胶料,经1000Cx43小时密闭存放,其TFT分别为150,115,150分钟,比初始值有所增加,但胶料不变色,还是可取的。而以有机硅化合物清除剂MDIS2份,配以0.6份Hex2NH作硫化促进剂,所得胶料,经1000Cx43小时密闭存放,其TFT分别为50分钟,与初始态相比无变化,胶料贮存稳定性好,但胶料还是变色了。而以MDIS2份,配以0.6份N-甲基咪唑作硫化促进,或配以0.8份二甲基亚砜作硫化促进剂,所得胶料,经1000Cx43小时密闭存放,其TFT分别为240,180分钟,比初始值有所增加,但胶料不变色,也是可取的。胶料颜色的改变,直接与加入的硫化促进剂有关,胶料配方不变,加入不同的硫化促进剂后对胶料经95+-50表17硫化促进剂对RTV-1颜色的影响硫化促进剂份95±50IPAMDIS无无色微浅黄色二己基胺0.6浅黄色黄色二特丁基乙稀基二胺0.3无色微浅黄色二环己基胺0.6/无色N-甲基咪唑0.6无色无色从颜色角度看,似乎以加N-甲基咪唑作硫化促进剂为好。参考文献[1]EP0304701,1987[2]官长志:’98全国有机硅学术交流论文集,1998.10.[3]US44170421982[4]EP03047011987[5]US447256419882.4触变添加剂当RTV硅橡胶密封剂作为接缝、嵌缝材料,从包装容器中挤出填充在缝隙之中、或在垂直施工时,胶料不流淌,即具有触变性能,是这类密封胶的重要指标。触变是液体的物理特性,一当液体搅拌或剪切后,其粘度会随时间而改变,然后又逐渐回复到原来值,当加入气相白炭黑于液态体系之中,因搅拌破坏了聚集体之间的氢键,使液体粘度降低,搅拌完毕,剪切力逐渐消失,聚集体之间的氢键又重新建立起来,粘度回升,当剪切力完全消失后,二氧化硅特征网络可于30—60秒内形成,当网络结构建立之后,使整个体系就不易流动,即产生触变效能。白炭黑粒子之间、以及粒于与胶料分子之间形成的氢键明显,即能组成有效的氢键网络结构,所以它可提高胶料的触变性能,脱酸型密封胶,以白炭黑为填料,所以其触变性可满足施工要求。但对于以碳酸钙为主要填料的其他类密封胶而言,都需添加触变添加剂,以提高其触变性。这类触变添加剂有:氰基烷氧基硅烷、官能基液体聚丁二烯、低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、聚醚及聚醚改性硅油等,分述于下。1,氰基烷氧基硅烷氰基烷氧基硅烷分子中的NC-基可以形成氢键网络结构,所以能提高胶料的触变性。氰基烷氧基硅烷可选用γ-氰丙基三甲氧基硅烷、γ-氰丙基三乙氧基硅烷、β-氰乙基三甲氧基硅烷、β-氰乙基甲基二甲氧基硅烷、β-氰乙基三乙氧基硅烷、β-氰乙基甲基二乙氧基硅烷等。这类氰基烷氧基硅烷可由氰化稀烃与三氯硅烷或甲基二氯硅烷在铂催化剂催化下进行加成反应、再经烷氧基化而制得。作为触变添加剂,以γ-氰丙基三甲氧基硅烷和β-氰乙基三甲氧基硅烷效果为好。现以γ-氰丙基三甲氧基硅烷(CETMS)为例配制脱醇型RTV-1为例,评价CETMS的效果:表18RTV-1配方及触变添加剂对挤出速度约影响组成规格加入量(份)配方1配方2配方3配方4(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷130000mPa.s25100100100100二甲基硅油30000mPa.s2517.517.517.517.5MDT硅油50mPa.s2517.517.517.517.5气相白炭黑D表面处理17.517.517.517.5甲基三甲氧基硅烷1.051.051.051.05二乙酸二丁基锡0.360.360.360.36缩水甘油丙基三甲氧基硅烷0.380.380.380.381,3,5-(三甲氧基硅丙基)三聚氰酸酯0.750.750.750.75CETMS00.450.751.05挤出速度/g.min-1(Semco管,出口嘴内径3.175mm)66120190210由以上结果可知,加入CETMS0.45份,即能满足挤出速度的要求。但触变性要满足要求,还需多加CETMS。将上述(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷的粘度改为20000mPa.s(250的加入份数为0,0.5,0.75,1.05份,其他配方不变,配成四种配方的密封胶,测其触变性(流淌性):CETMS加入份数00.50.751.05流淌性/mm250531613当加入CETMS的份数为0.75份时,密封胶的触变性满足使用要求。2,官能基液体聚丁二烯这种添加剂特别适合于用碳酸钙为填料的密封胶,每分子液体聚丁二烯中应含有1.2--5个酸酐官能基,摩尔质量1000-6000g/mol,粘度(250C)1500–20000mm2/s,酸值50–200KOH/g。表19RTV-1密封胶配方组成规格加入量(份)配方1配方2配方3配方4α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷50000mm2/s25100100100100二甲基硅油100mm2/s2541412828碳酸钙比表面20m2106106127127碳酸钙比表面1-2m27878甲基三甲氧基硅烷77甲基三丁酮肟基硅烷8甲基二甲氧基丁酮肟基硅烷0.40.4甲基甲氧基二丁酮肟基硅烷22二异氧基乙酸乙酰乙酯钛螯合物1.81.8N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷0.190.19γ-氨丙基三甲氧基硅烷2.552.55二月桂酸二丁基锡0.0850.085官能基液体聚丁二烯摩尔质量2160g/mol,酸值70mgKOH/g,含1.35个酸酐官能基1.02.5项目性能测试结果配方1配方2配方3配方4挤出速度,g/min,250C嘴内径32023011672针入度mm,30s,PNR-10针入度测定仪测定,针重3g220140128103拉伸强度,MPa1.671.61伸长率,%688673100%定伸应力,MPa0.290.40上述结果表明:在碳酸钙填料用量较多时,用带酸酐官能基的液体聚丁二烯作触变添加剂无论对脱醇型还是对脱酮肟型RTV密封胶,都可以有效调节挤出速度和触变性。3,低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷聚合度3-12,粘度(250C)1-30mPa.s的低粘度α,添加剂,这种低粘度的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷可用以下方法制得:在反应器中加入109份干燥丙酮、10份水、2份膨润土-石英,中速搅拌15min,然后加入100份六甲基环三硅氧烷,在50-600C下搅拌反应6h,至未反应的D化镁和1.0份煅烧硅藻土,搅拌30min,冷却至250C下馏出丙酮,冷却至25C,得粘度3-10mPa.s、Si-OH质量分数5%-8%、D3质量分数小于5%的无色透明的低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。配方举例见下表:加料顺序为:首先加入(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷,再加入低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷,再加入填料,在50-1000化剂、羟基清除剂、增粘剂。表20RTV-1密封胶配方组分规格加入量(份)配方1配方2配方3配方4(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷30000mPa.s25100100100100低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷1.41.41.41.4增塑剂18.618.618.618.6甲基三甲氧基硅烷0.70.70.70.7六甲基二硅氮烷1111二丁基二(乙酰乙酸乙酯)锡螯合物0.350.350.350.35缩水甘油丙基三甲氧基硅烷0.70.70.70.7气相白炭黑D4表面处理1011.412.914.3上述组分配成的RTV-1硅橡胶密封剂分别装入170mL、内有叶轮的Semco管中,室温下贮存7天,将胶料在Semco管中搅拌15min,摸拟剪切动作,然后测挤出速度和流淌性(挤出嘴内径3.175mm),结果见下表:表21低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷对触变性的影响项目1.4份低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷未加低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷流淌性/mm挤出速度/g.mm-1流淌性/mm挤出速度/g.mm-1配方116.51580>114.3720配方26.35450>114.3560配方32.5438596.5500配方41.2738568.6440由上表结果知,不加低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷作触变添加剂者,其触变性能都不合格(以流淌性低于7.6mm为合格),而加入1.4份低粘度α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的各个配方,除配方1的白炭黑加入量为10份,其流淌性稍高之外,其余均低于7.6mm,满足施工要求。4,聚醚当密封胶的填料为少量气相法白炭黑时,添加少量聚醚(0.1-1份)聚醚就可赋予胶料具触变性。表22RTV-1密封胶配方组成规格加入量(份)(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷粘度(250100二甲基硅油粘度(25035二正己胺0.5MDT硅油(CH3)3SiO1/2链节摩尔分子数3%、(CH3)2SiO链节摩尔分子数77%、CH3SiO3/2链节摩尔分子数20%,Si-OH质量分数0.5%,粘度(25010碳酸钙经硬脂酸处理,牌号Hydrocard95T130气相白炭黑3聚醚UCONLB-11450.2甲基二甲氧基-N-甲基乙酰氨基硅烷4.2二乙酸二丁基锡0.58上述组分混合均一配成脱醇型RTV-1硅橡胶密封剂,性能测试于下:挤出速度360g/min,流淌性1.27mm,表干时间20min,固化后邵尔A硬度18度,拉伸强度1.90MPa,伸长率925%。只需加入0.2份聚醚,即赋予胶料优异的触变性。5,聚醚改性硅油某些特定结构的聚醚改性硅油也可用作RTV-1硅橡胶的触变添加剂:以Ⅳ式结构的聚醚(粘度250C表23RTV-1密封胶配方组成规格加入量(份)α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷3000mPa.s,25100气相白炭黑D4表面处理21MDT硅油(CH3)3SiO1/2链节摩尔分子数2.9%、(CH3)2SiO链节摩尔分子数77.2%、CH3SiO3/2链节摩尔分子数19.9%,Si-OH质量分数0.5%15上述三组分混合均匀,组成基料,取144g基料,再按下表的量分别加入其他组分:组成加入量配方1配方2配方3配方4上述基料144g144g144g144g聚醚改性硅油Ⅳ0g(0.20g(0.13%质量份)0.60g(0.40%量份)1.50g(1.0%质量份)交联剂、催化剂混合物★★66g6g6g★该混合系由80份甲基三乙酰氧基硅烷、20份二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷、0.6份二月桂酸二丁基锡混合而成。表24RTV-1加入聚醚改性硅油后的触变性测试结果见下表:聚醚改性硅油Ⅳ加入份数%配制3h后的流淌性/mm配制3天后的流淌性/mm010.168.890.1315.2417.780.402.545.081,01.273.05由上表结果知,聚醚改性硅油加入量为0.13%时,没有效果,而只有在加入0.4%至1.0%时,才效果显著,满足了使用要求,也就无需再多加了。除了上述的触变添加剂之外,氢化蓖麻油、甲基苯基硅油、聚丙二醇、聚乙二醇等都可以作RTV硅橡胶密封剂的触变添加剂。参考文献[125]US4261758,1981[126]US41001291978[127]黄文润,有机硅材料,2002,16(5):33-40其他助剂除了上面所述的主要几种添加剂之外,为满足施工或特殊场合下的性能要求,在RTV-1硅橡胶密封剂的配制中,还可添加另外一些添加剂,如抗拉丝、防霉、防臭或耐热等添加剂,分述于下。施工中密封胶的拉丝现象常给操作带来麻烦,添加特定结构的表面活性剂,如聚乙二醇(BASF公司的PluriolE-200、E-300)、聚醚改性硅油(如GE公司的SF-1550、SF-1288)等,可抑制拉丝现象。一般加入量为密封胶质量的0.6%--1.0%,密封胶配方举例于下:表25RTV-1配方及加入抑制拉丝添加剂后的性能组成规格加入量(份)配方1配方2配方3(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷125000mPa.s25100100100气相白炭黑D4表面处理18.818.818.8二甲基硅油100mPa.s2520.620.620.6MDT硅浊50mPa.s2510.210.210.2六甲基二硅氮烷3.13.13.1甲基三甲氧基硅烷0.80.80.8N-β-氨乙基-γ-氨丙基三甲氧基硅烷1.61.61.6混合有机锡催化剂※0.230.230.23聚乙二醇010氧亚乙基-氧亚丙基共聚醚Pluronic162001※该混合催化剂为二丁基乙酸锡与二丁基二月桂酸锡的1:1混合物。项目配方1配方2配方3挤出速度g/min294138204拉丝长度mm215.925.438.1可见加入聚醚之后,其拉丝长度明显缩短。在RTV硅橡胶密封剂的品种中,还见有一种称之为’’防霉硅橡胶密封剂’’的商品。适用于建筑接缝的密封。这是由于在接缝中的密封胶在长期使用后,霉菌会在其表面繁殖,产生黄褐斑点,进而变黑,影响外观。防霉密封胶应运而生,它是在配方中加入防霉剂而成。常用的防霉剂有:丙烯晴,乙腈,三氯乙烯,醋酸丁酯,四氯化碳,二硫化烷基秋兰姆,苯并咪唑基-烷基-甲氨酸酯,三有机锡化合物及含肟基的化合物等。对于脱酸型RTV-1密封胶,可以添加以下三类防霉剂:第一类,如丙烯晴,乙腈,三氯乙烯,醋酸丁酯,四氯化碳等,不仅可防霉,而且可降低交联剂甲基三乙酰氧基的熔点,避免胶料在低温存贮时发生结晶现象。右脱酸型RTV-1密封胶中,交联剂占4%,若添加4%的防霉剂,二者质量比为1:1时,其熔点分别下降到170联剂/四氯化碳),140C(交联剂/三氯乙烯),-200110C(交联剂/醋酸丁酯),表26RTV-1密封胶配方组成规格加入量(份)(CH3O)2(CH3)SiO0.5封端的聚二甲基硅氧烷1000mPa.s2525α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷50000mPa.s2560甲基三乙酰氧基硅烷的醋酸丁酯溶液含甲基三乙酰氧基硅烷50%8二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷1钛白粉1.5气相白炭黑9.5二丁基二乙酸锡0.005

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