偶聯(lián)劑和催化劑對醇型耐候密膠性能的影響

彭小琴 李世晶 陳炳耀 楊育其 全境湖

商要：主要研究了不同用量的偶聯(lián)劑-KH550、KH560和催化劑-二月桂二有機(jī)錫對單組份脫醇RTV-1硅橡膠性能的影響。研究表明，醇型硅酮密封膠配方中加入基料量0.1%以下的KH550有較好的熱老化性能;醇型硅酮密封膠配方中加入偶聯(lián)劑對粘接強(qiáng)度影響不明顯;配方中加入基料量0.1-0.2%的KH560有較好的綜合性能;催化劑用量在0.02%膠漿的綜合性能優(yōu)良，有較好的儲存穩(wěn)定性和粘接強(qiáng)度。

關(guān)鍵字偶聯(lián)劑;催化劑;硅橡膠.

中圖分類號：TO314.24+2;TQ436+.6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-5922（2020）07-0009-04

脫醇型RTV-1耐候密封膠相比較于酮肟型RTV-1耐候密封膠，無刺激性氣味，對金屬無腐蝕，粘接性好，價(jià)格較為低廉的特點(diǎn)，是一類綜合性能較好的RTV-1耐候密封膠。實(shí)際運(yùn)用中，醇型膠存在一些缺點(diǎn)，其中最為明顯的缺點(diǎn)是儲存穩(wěn)定性差，熱加速老化后的性能，與未加速老化的性能相差較大。

本文通過試驗(yàn)，對比了各種用量的KH550、KH560和催化劑對脫醇型單組份RTV-1硅橡膠性能的影響。

1試驗(yàn)

1.1主要原材料

a，w二羥基聚二甲基硅氧烷，粘度20000mPa.s，江西藍(lán)星星火有機(jī)硅有限公司;a，o二羥基聚二甲基硅氧烷，粘度80000mPa.s，唐山三友化工股份有限公司;勢通306-1納米碳酸鈣，江西勢通鈣業(yè)有限公司重質(zhì)碳酸鈣，江西廣源化工有限責(zé)任公司;KS80納米碳酸鈣，連州市凱恩斯納米材料有限公司;801納米碳酸鈣，恩平燕怡新材料有限公司;3#白礦油，茂名市永嘉化工有限公司;甲基三甲氧基硅烷，湖北新藍(lán)天新材料有限公司;鈦絡(luò)合物催化劑，湖南羅斯化工有限公司;KH550，湖北新藍(lán)天新材料有限公司;KH560，湖北新藍(lán)天新材料有限公司;二月桂二有機(jī)易，湖北新藍(lán)天新材料有限公司。

1.2主要試驗(yàn)設(shè)備

實(shí)驗(yàn)型動力混合機(jī)，佛山市金銀河智能裝備有限公司QF-5型;電熱鼓風(fēng)干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司101-2AB型;電子萬能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，東莞市力控儀器科技有限公司LK-103B型;水分測定儀，上海市安亭電子儀器廠ZSD-2型。

1.3試樣制備

1）基料制備：25份107膠，5份硅油，5份3#白油，10份活性重鈣，20份KNS80活性納米碳酸鈣，20份燕怡活性納米碳酸鈣，15份勢通納米碳酸鈣，在實(shí)驗(yàn)型動力混合機(jī)中攪拌加熱到125C，真空超過-0.09MPa下脫水150min，冷卻到70C，加人6份3#白油，攪拌30min?？栙M(fèi)休水分測定儀測定水分含量小800ppm.

2）從0-0.25%不同用量的偶聯(lián)劑KHS50制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡(luò)合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實(shí)驗(yàn)型動力混合機(jī)，在真空度-0.09MPa的狀態(tài)下混合均勻，密封在PE塑料瓶中，依據(jù)KH550用量的不同，得到1#、2#、3#、4#、5#、6#樣品。

3）以0-0.25%不同用量的偶聯(lián)劑KH560制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡(luò)合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實(shí)驗(yàn)型動力混合機(jī)，在真空度-0.09MPa的狀態(tài)下混合均勻，密封在PE塑料瓶中，依據(jù)KH560用量的不同，得到7#、8#、9#10#、11#、12#樣品。

4）從0～0.1%不同用量的二月桂二有機(jī)錫制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡(luò)合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實(shí)驗(yàn)型動力混合機(jī)，在真空度-0.09MPa的狀態(tài)下混合均勻，密封在PE塑料瓶.中，依據(jù)KH560用量的不同，得到13#、14#、15#、16#、17#、18#樣品。

2結(jié)果和討論

本實(shí)驗(yàn)分別采用不同用量的偶聯(lián)劑KH550制備了密封膠樣品1#、2#、3#、4#、5#、6#;采用不同用量的偶聯(lián)劑KH560制備了密封膠樣品7#、8#、9#、10#、11#、12#樣品;采用不同用量的催化劑制備了密封膠樣品13#、14#、15#、16#、17#、18#樣品;測試膠條的表千時(shí)間，深層固化速度、儲存性能——熱加速老化，鋁材-玻璃拉伸粘接強(qiáng)度。試樣的測試和養(yǎng)護(hù)在恒溫恒濕（23+22C，濕度50+2%）標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行。深層固化是將密封膠填充到硬質(zhì)PE瓶中，用膠槍將膠擠成直徑為6mm的膠條，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置24h，觀察密封膠從表面到內(nèi)部的固化厚度。儲存性能-熱加速老化，是將未硫化d的密封膠密閉放置在80C烘箱中老化2*24h，4*24h和7*24h后在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下放置24h，再測試膠條的固化性能。將密封膠粘接玻璃和鋁材，制成“工”字件，在標(biāo)準(zhǔn)條件下養(yǎng)護(hù)28d，按照GB/T13477-8的要求，測試密封膠的最大拉伸粘接強(qiáng)度。熱儲存性能按合格與不合格區(qū)分，合格的又按好壞程度以“+”的多少數(shù)量來區(qū)分，性能越好“+”數(shù)量越多，不合格按“-”區(qū)分。

由圖1可見，隨著偶聯(lián)劑KH550量的增加，膠漿的表干時(shí)間延長，老化后表千時(shí)間延長，當(dāng)KHS50的用量增加到一定程度時(shí)，老化的的表千時(shí)間已大幅增加，本試驗(yàn)顯示，當(dāng)KH550的用量超過0.1%時(shí)，膠漿的表千和消粘時(shí)間已大幅延長，不具備商業(yè)價(jià)值;由圖2可以看出，隨著偶聯(lián)劑KH560量的增加，膠漿的表千時(shí)間呈增加趨勢，變化幅度不明顯，當(dāng)KH560用量增加到0.1～0.2%區(qū)間時(shí)，膠漿的表干時(shí)間縮短并保持了穩(wěn)定;由圖3可以出，隨著催化劑用量的增加，醇型膠的表千時(shí)間縮短，過短的表千時(shí)間對加工過程產(chǎn)品外觀有較大影響;隨著催化劑用量的增加醇型膠的老化表千時(shí)間大幅延長，增加到一定程度時(shí)，膠漿的已很難表千消粘。本實(shí)驗(yàn)顯示，合適的催化劑添加量為0.02%。

2.2KH550、KH560、催化劑用量對醇型密封膠老化性能的影響

由表1可以看出，隨著KH550用量的增加，醇型密封膠老化性能逐步下降，當(dāng)KH550用量增加到一定程度時(shí)，密封膠的老化性能喪失;隨著KH560用量的增加，醇型密封膠老化性能變化不明顯，當(dāng)KH560用量增加到0.1%～0.2%時(shí)，密封膠的老化性能呈現(xiàn)了向好的趨勢;隨著催化劑用量的增加，醇型密封膠老化性能明顯變差，強(qiáng)度明顯下降明顯，本實(shí)驗(yàn)顯示催化劑的用量不超過0.02%為宜。

2.3KH550、KH560/催化劑用量對醇型密封膠拉伸粘接性能的影響

由圖4可以顯示，催化劑和偶聯(lián)劑加人的量對醇型膠的拉伸粘接強(qiáng)度影響的幅度不明顯，原因是醇型膠配方體系中鈦絡(luò)合物就是偶聯(lián)劑，加入的量已經(jīng)取到偶聯(lián)效果，再加人其他的偶聯(lián)劑就富余了，對粘接強(qiáng)度的提高沒有明顯作用。

2.4KH550/KH560/催化劑用量對密封膠深層固化速度的影響

從圖5可以看出，KH550的量增加，深層固化速度減慢;KH560的量增加，深層固化速度合適，變化不明顯;催化劑的用量增加，膠漿深層固化速度加快明顯，老化性能明顯變差，這是因?yàn)槟z料中的游離醇在有機(jī)金屬催化劑的存在下與聚硅氧烷發(fā)生了平衡反.應(yīng)，形成了無交聯(lián)功能的（CH3O）（CH3）2SiO1/2

端基，體系有機(jī)金屬催化劑用量越大，有機(jī)金屬的濃度越高，生成的無交聯(lián)功能的端基越多，產(chǎn)品保質(zhì)期越差。

2.5KH550/KH560/催化劑用量對密封膠邵氏硬度的影響

由圖6可以看出，偶聯(lián)劑和催化劑的用量對醇型密封膠的邵氏硬度數(shù)值影響較小，原因是偶聯(lián)劑和催化劑用量對醇型膠交聯(lián)密度影響較小，從而對邵氏硬度的影響不明顯。

3結(jié)語

1）在醇型膠中，加人的KH550的量越多，拉伸粘接強(qiáng)度強(qiáng)度度變化不明顯，膠漿深層固化變慢，表千時(shí)間延長，熱儲存期明顯下降，醇型膠配方體系中加人KH550的量不宜超過0.1%。

2）在醇型膠中，加人的KH560的量越多，拉伸粘接強(qiáng)度變化不明顯，膠漿深層固化保持了穩(wěn)定，表千時(shí)間和熱儲存期變化在用量0.1～0.2%時(shí)較為合適。建議醇型膠配方體系中加入KH560用量為0.1～0.2%。

3）二月桂二有機(jī)錫的加入大幅地影響了醇型膠的熱儲存期，配方體系中加入的有機(jī)錫越多，影響的幅度越大，為了得到最好的綜合性能，建議配方體系中加人的有機(jī)錫的量為0.02%。

參考文獻(xiàn)

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[2]黎耀鐘，屈哲輝，羅偉，何藝文，陳耀根，胡新嵩.脫醇型單組份RTV-1密封膠的制備[A].2017年第八屆國際密封材料技術(shù)研討會論文.