中性透明硅酮密封胶的制备及性能探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-07-07
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中性透明硅酮密封胶的制备及性能探讨

周炳根

身份证号:3624211982****2911

摘要:在本篇文章中,全面探究了中性透明硅酮密封胶的制备和性能,以107胶为基胶、甲基三丁酮基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷复配当成胶联剂,气相法白炭黑作为补强填料,配置相应比例的偶联剂和催化剂,对中性透明硅酮密封胶有效制备,探究白炭黑和硅烷偶联剂对于透明胶性能产生了一系列影响。经过相关探究来看,进口107胶制备的透明胶粘度非常大,伸长率高,模量也特别大。白炭黑制备的密封胶弹性和挤出性效果良好。

    关键词:中性透明硅胶密封胶制备性能探讨

    对于中性透明硅酮密封胶来讲,属于室温硫化硅橡胶的一部分,本身有着室温硫化硅橡胶的优良特征,体现为耐老化、防水防潮等、伸长率特别高,有着良好的电气绝缘性和化学稳定性以及透明度好的特征,一般被普遍应用到了视觉审美要求特别高的场合中。此种密封胶通常是用于密封玻璃、采光顶点式玻璃和透明材质采光棚等。现阶段,市场中应用的透明硅酮密封胶通常是使用白炭黑当成补强剂和触变剂,外表呈现出了半透明性,以酮肟型透明硅酮密封胶占据透明胶的主要市场。这是因为固化酸性透明胶期间释放出了一定程度的醋酸,该项醋酸呈现出了刺激性气味,对多项材料造成了腐蚀。醇型透明胶以钛催化剂为主,直接影响到了透明度,添加的钛催合剂和107胶形成反应,生成中间体,增大了密封胶体系的黏度,黏度高峰不容易度过。就可以把封端的107胶当成基胶,这从一定程度上加剧了醇性透明胶成本输出。整体上而言,脱酮肟型透明硅胶产生的性能特别高。在本篇文章中以107胶为基胶,甲基三丁酮肟基硅烷以及乙烯基三丁酮卧机规复配当成交联剂,气相法白炭黑则是补强填料,配置了偶联剂和催化剂,制备了中性透明硅酮密封胶,全面分析了各项型号的偶联胶对透明胶产生的一系列影响。

    1、实验操作部分

气相二氧化硅是一种常见的填料,一般是在涂料和密封胶等领域中有效应用。特别是在密封胶应用领域中,气相二氧化硅是补强填料等功能性填料,普通的气象二氧化硅为亲水性二氧化硅,本身有着较强的触变作用,将相应数量的亲水性气象二氧化硅添加到密封胶配方中,有利于提升密封胶的触变性能。
    1.1基本原材料
    当前阶段,采取的主要材料包含了气相法白炭黑、甲基三丁酮基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、氨基硅烷低聚物。
    1.2相关的仪器设备
    仪器设备主要采取搅拌机设备以及万能电子拉力机。
    1.3制备样品
    当前阶段,需要将相应比例的107胶和硅油添加到搅拌釜中,搅拌几分钟即可,然后加入交联剂,采取均匀搅拌的方式。加入气相法白炭黑,搅拌一小时即可。加入偶联剂和催化剂,抽真空搅拌均匀出料。
    1.4检验相关的性能利率

第一,具体的比重。在检验比重过程中,应当按照建筑密封材料中密度的测定要求进行。第二,挤出性。依照建筑密封材料实验方式中使用标准器具检测密封材料挤出性的实验方式进行。第三,拉伸强度和断裂伸长率。按照建筑密封胶实验方式中拉伸粘接性的测定进行。第四,拉伸模量和粘结性能。结合硅酮和改性硅酮建筑密封胶进行。
    2、具体的结果探究
    2.1107胶对于透明胶性能产生的一系列影响
    现阶段,107胶的年度产生的影响程度非常大,尤其表现为密封胶的强度,模量,弹性,伸长率和流动性等。基于107胶黏度的增多,密封胶的强度和伸长率也随之提升,模量变小,流动性下降。在本项实验操作过程中,主要结合相关图表,比较了同一年度的国产和进口107胶对于透明胶性能产生的影响,具体情况如下表所示。
   表一  国产和进口107胶对于密封胶性能产生的影响

项目

进口107+进口硅油+进口气硅

国产107+国产硅油+进口气硅

进口107+进口硅油+国产气硅

国产107+国产硅油+国产气硅

密度(g/cm³)

0.986

0.985

0.992

0.984

挤出性/(ML/min)

84

97

67

64

稠度

110

107

93

90

拉伸强度/Mpa

0.67

0.50

0.57

0.57

伸长率/%

339

307

255

242

60%模量

0.251

0.240

0.367

0.315

100%模量

0.306

0.292

0.567

0.378

结合上表可以看出相同年度的107胶。对透明胶的密度和挤出性产生的影响程度较小。进口107胶制备的密封胶稠度比较大,伸长率较好,模量也相对大一些。
    2.2白炭黑类型对透明胶性能产生的一系列影响
    第一,对密封胶力学性能产生的相关影响。通过比较不同品牌的亲水性气相法白炭黑对透明胶性能产生的影响,相关的结果如下所示。结合相关表格来看,使用进口白炭黑制备的透明胶挤出性能远远高于国产白炭黑制备的透明胶弹性伸长率良好,模量偏低一些。第二,白炭黑对密封胶透明度产生的影响。应用不同品牌的白炭黑制备密封胶胶条。经过对比可以看出,使用瓦克白炭黑制备的密封胶胶条下面的字迹不是特别清晰,而两个密封胶胶条下面的字迹相对清楚一些。


表二  各项品牌的白炭黑对于密封胶性产生的影响

项目

进口1

进口2

进口3

进口4

挤出性/(ML/min)

84

92

72

67

拉伸强度/Mpa

0.67

0.50

0.63

0.57

伸长率/%

339

277

321

255

60%模量

0.251

0.244

0.300

0.367

100%/模量

0.306

0.292

0.350

0.567

2.3硅烷偶联剂对透明胶性能产生的影响
    在氨基硅烷偶联剂中,kh792制备的透明胶拉伸强度和伸长率远远高于kh550和氨基低聚物获取的透明胶。两者相互复配得到的透明胶伸长率明显优于两者单独使用时制得的透明胶。Kh550和kh560复配得到的透明胶性能不佳。粘结性较低,在90℃的烘箱中放置固化完全的透明胶胶条可以看出,透明胶条微微变黄,经过处理以后透明胶黄变线下是很明显。双氨基硅烷偶联剂对透明胶的黄变影响程度特别大。

表三  硅烷偶联剂对透明胶性能产生的影响

项目

KH550:KH

KH792

KH550

KH550:KH792=1:1

氨基低聚物

拉伸强度/MPa

0.6

0.9

0.8

0.8

0.8

伸长率/%

127

194

165

204

156

60%模量

0.456

0.552

0.490

0.428

0.52

100%模量

0.570

0.680

0.620

0.532

0.650

破坏状态

铝材边缘

10%界面破坏

内聚破坏

内聚破坏

内聚破坏

3、结语:
    从以上论述来看,在本篇文章中主要对各项品牌的107胶气相法白炭黑和硅烷偶联剂对于透明硅酮密封胶力学性能、透明度和黄变产生的一系列影响进行了重点探究。经过探究了解到了进口107胶制备的密封胶稠度较大,伸长率极高,模量也非常大,瓦克白炭黑制备的密封胶弹性以及挤出性能远远高于国产的白炭黑,但是透明度较差一些,kh792因为是双氨基硅烷偶联剂制备的透明胶。与kh550以及氨基低聚物自备的透明胶相比较来看,黄变的概率特别高,因此不适合应用在对耐黄变要求特别高的场所中。
    参考文献:

[1]杨本意,段先健,李仕华等.气相法白炭黑的应用技术[J].有机硅材料,2023,17(04):28-32.
    [2]段先健,吴利民,杨本意等.气相法白炭黑的特性及其在硅橡胶中的应用[J].有机硅材料,2023,18(05):34-38.
    [3]胡国新,林旭锋,陈天广等.加成型有机硅灌封胶的粘接性研究[J].有机硅材料,2023(03):21-25.
    [4]赵苗,冯亚凯,刘佳等.新型硅烷改性聚醚弹性胶粘剂的研制[J].粘接,2023(11):35-38.
    [5]王月眉.白炭黑及其对硅橡胶力学性能的影响[J].有机硅材料及应用,2022(05):11-15.