有機硅膠黏劑

近年來，有機膠黏劑有了越來越廣泛的應用，膠接技術(shù)亦已發(fā)展成熟，并成為膠接、焊接、機械連接當代三大連接技術(shù)之一。在眾多的膠黏劑中，建筑密封膠占有重要地位。建筑密封膠分為有機硅型、聚氨酯型、聚丙烯酸型、聚硫型等，其中有機硅型和聚氨酯型建筑密封膠是技術(shù)發(fā)展的主要方向。有機硅型建筑密封膠按反應機理分為縮合型和加成型兩種，按包裝形式分為單組分和雙組分兩種，按硫化時脫出的小分子種類又分為脫酸型、脫酮肟型、脫醇型、脫酰胺型、脫氫型以及脫水型等。脫酸型密封膠氣味大，有腐蝕性；脫醇型有機硅密封膠硫化速度慢， 保存性和粘接性較差， 脫酰胺型有機硅密封膠有酰胺臭味，無腐蝕性，伸長率較高，對許多基材的粘接性都較好。有機硅脫酮肟型密封膠具有優(yōu)良的耐寒、耐熱、耐老化、防水和防潮性能 ；伸縮疲勞強度高、永久變形??；無毒、無臭，對一般材料無腐蝕 ；通用性強、應用廣泛。因此脫酮肟型密封膠的用量正逐步增加。有機硅密封膠已被國內(nèi)外建筑業(yè)公認為是最可信賴的彈性結(jié)構(gòu)、粘接密封和嵌縫用的高性能化學建材。因此本文主要討論的是有機硅建筑膠中的脫酮肟型密封膠。所有有機硅密封膠一般都由基礎聚合物、補強填料、交聯(lián)劑、催化劑、助劑、顏料等配料組成。所以脫酮肟型有機硅密封膠也不例外。目前市場上各配料的成分主要如下 ：基礎聚合物主要是a,3-二羥基聚二有機硅氧烷(如a,3■二羥基聚二甲基硅氧烷，俗稱 107基膠)粘度1000~100000mPa?s(25C)；補強填料主要有白炭黑(氣相法、沉淀法)、碳酸鈣、硅藻土、石英粉、云母粉、二氧化鈦、高嶺土等；常用的交聯(lián)劑有CH3Si(0-N=CMe2)3、CH2=CHSi(0-N=CMe2)3、CH3Si(0-N=CMeEt)3等；催化劑為有機錫化合物、鈦絡合物(如：辛酸亞錫、二月桂酸二丁基錫等 )；助劑有耐熱添加劑、觸變性賦予劑、增粘劑、增塑劑、水分清除劑、防霉劑、阻燃劑等；常用顏料有氧化鐵、鈦白粉、炭黑等。補強填料硅橡膠具有非結(jié)晶性結(jié)構(gòu)，分子鏈之間相互作用力弱，因此未經(jīng)補強的硫化硅橡膠強度很差，無實用價值。一般須加入一定量的補強填料?？捎玫难a強填料很多，如白炭黑、碳酸鈣、硅藻土、石英粉、云母粉、二氧化鈦、高嶺土等。在補強填料方面的研究側(cè)重于白炭黑和碳酸鈣。交聯(lián)劑的作用機理在密封膠的配制及硫化過程中主要發(fā)生如下反應 ：交聯(lián)劑的活性基團和聚硅氧烷的羥端基發(fā)生縮合反應，生成丙酮肟基封端的聚硅氧烷：浙底hIHO(SiO —{RRC二NO》SiO(SiOUi(ON=CR^R-O：4KlR：C-NOH丙酮肟基與空氣或填料中的水發(fā)生水解反應，生成硅羥基ON=CRlR.ON=CRlR.：+H：OCH5ONCRiK硅羥基再與丙酮肟基發(fā)生縮合反應。以上兩步反應交替進行，交聯(lián)成網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，并且交聯(lián)劑的組成、用量、加料方式影響膠料的硫化速度、施工性能和力學性能。

'MetwoaicBlasiometR]R啟知OH-Si-O-Si-OHI H—— CH^ION^CRjRj+H-OH在完全無水的條件下發(fā)生第一種反應，得到丙酮肟基封端的聚二甲基硅氧烷，遇水汽發(fā)生后兩種反應生成具有交聯(lián)網(wǎng)絡狀結(jié)構(gòu)的彈性體。因此填料中的微量水分，在配制及儲存過程中對產(chǎn)品的穩(wěn)定性是不利的。偶聯(lián)劑的作用機理有機硅密封膠膠料中常加入少量具有特種官能基團的硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑，以提高有機硅密封膠對有機、無機、金屬或非金屬型材表面的粘接性能。 當用含異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑時，異氰酸酯基團會與水反應，既可消除有機硅密封膠膠料中微量水分對密封膠貯存穩(wěn)定性的不良影響，又能獲得對多種材料表面牢固的粘接性能。含有亞胺基的偶聯(lián)劑既能消除有機硅密封膠膠料中水分的影響，且改善有機硅密圭寸膠粘接性，還能明顯改善有機硅結(jié)構(gòu)膠的耐水粘接性能。常用的硅烷偶聯(lián)劑有 3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）、y縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷 （KH-560）、N-3■（氨乙基）-y氨丙基三甲氧基硅烷（KH-792）等。配方的設計：電力煙囪建筑膠需要優(yōu)異的耐高低溫性能，好的耐候性，在酸性條件下長期使用，與基材具有良好的粘接性能，具有良好的彈性，綜合比較脫酮肟型有機硅密封膠具有這些良好的性質(zhì)。故設計配方如下：組份原料用量A107硅橡膠（10000）100CaCO3150沉淀SiO210B107硅橡膠（10000）10CaCO315炭黑4D313D902KH-5601KH-55005催化劑006生產(chǎn)操作：粉料的干燥：將粉料置于干凈的搪瓷盤中，放入溫度為 180?200C的電熱鼓風干燥箱中干燥 1?2h，冷

卻后分別裝入能密封的廣口容器中，待用。物料的混合：將計量107硅橡膠加入到行星攪拌機中，再加入填料，填料可以分幾次加入，混合均勻，作為A組分，取出備用。再將107膠、填料、交聯(lián)劑、偶聯(lián)劑、催化劑按照計量配成B組分，在加入助劑。交聯(lián)劑、催化劑時要抽真空。抽真空目的是脫除氣泡和反應中生成的部分低分子物質(zhì)， ，裝在貼有A、B組分塑料瓶中密封保存。用時按 A:B=10:1混合均勻即可。密圭寸膠性能測試1?力學性能測試：將有機硅密封膠涂在2mm深模具中，25C、55RH%下硫化交聯(lián)7d,制成啞鈴形試樣。按GB/T528-1998標準，采用SANS-CMT4204型電子萬能試驗機進行測試，拉伸速率為 500mm/min。每組試樣為5個樣品，取平均測試結(jié)果。剪切性能的測試：首先脫脂，先用丙酮擦去 45號鋼表面的油脂，再提高鋼片表面的粗糙度，用 80-100目的砂紙打磨鋼片表面，最后將打磨好的鋼片浸泡在丙酮中再次去除油脂及鋼屑，按 GB/T7124標準。密封膠對混凝土的粘接性能測試 ：按JC/T881-2001標準進行。將兩塊混凝土與兩塊隔離墊塊組裝成空腔，然后在空腔內(nèi)嵌填密封膠，制成 H形試樣，室溫固化3d后將墊塊取出，然后在25C、55RH%下硫化交聯(lián)28d。采用高低溫控電子拉力機進行測試，每組試樣為 5個樣品，取平均測試結(jié)果。表干時間測試：表干時間測試按GB/T13477標準進行。序號項目單位性能指標測試方法1表干時間h2.5GB/T134772試用期Min70GB167763邵氏硬度/53GB/T5314力學性能（常態(tài)）拉伸強度MPa2.5GB/T528斷裂伸長率%1185熱處理(200E連24h)拉伸強度MPa2.4斷裂伸長率%1106酸處理（50C5%子、H2SO仲浸泡7天）拉伸強度MPa2.0斷裂伸長率%1007剪切強度MPa2.0GB/T7124性能具有優(yōu)異的耐高低溫性能，固化后可在-55C至200C長期工作；優(yōu)異的耐腐蝕性能，能在電力煙囪酸性環(huán)境中并持久使用；良好的粘結(jié)性，可牢固粘接陶瓷、鋼材、鋁材、混凝土等多種基材；具有良好的彈性，能適應各種基材的熱脹冷縮，不開裂，不脫落；優(yōu)良的耐磨性能,可抵抗煙塵的高速沖刷。儲存在27C以下陰涼干燥通風處貯存，自生產(chǎn)之日起，貯存期為 12個月本品為非危險品