有機(jī)硅膠黏劑

近年來(lái)，有機(jī)膠黏劑有了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，膠接技術(shù)亦已發(fā)展成熟，并成為膠接、焊接、機(jī)械連接當(dāng)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(jī)硅型、聚氨酯型、聚丙烯酸型、聚硫型等，其中有機(jī)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(jī)硅型建筑密封膠按反應(yīng)機(jī)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(shí)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(jī)硅密封膠硫化速度慢， 保存性和粘接性較差， 脫酰胺型有機(jī)硅密封膠有酰胺臭味，無(wú)腐蝕性，伸長(zhǎng)率較高，對(duì)許多基材的粘接性都較好。有機(jī)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(qiáng)度高、永久變形小；無(wú)毒、無(wú)臭，對(duì)一般材料無(wú)腐蝕 ；通用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛。因此脫酮肟型密封膠的用量正逐步增加。有機(jī)硅密封膠已被國(guó)內(nèi)外建筑業(yè)公認(rèn)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(xué)建材。因此本文主要討論的是有機(jī)硅建筑膠中的脫酮肟型密封膠。所有有機(jī)硅密封膠一般都由基礎(chǔ)聚合物、補(bǔ)強(qiáng)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(jī)硅密封膠也不例外。目前市場(chǎng)上各配料的成分主要如下 ：基礎(chǔ)聚合物主要是a,3-二羥基聚二有機(jī)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(bǔ)強(qiáng)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(jī)錫化合物、鈦絡(luò)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(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)的硫化硅橡膠強(qiáng)度很差，無(wú)實(shí)用價(jià)值。一般須加入一定量的補(bǔ)強(qiáng)填料?？捎玫难a(bǔ)強(qiáng)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(bǔ)強(qiáng)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(jī)理在密封膠的配制及硫化過程中主要發(fā)生如下反應(yīng) ：交聯(lián)劑的活性基團(tuán)和聚硅氧烷的羥端基發(fā)生縮合反應(yīng)，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(yīng)，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(yīng)。以上兩步反應(yīng)交替進(jìn)行，交聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)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(xué)性能。

'MetwoaicBlasiometR]R啟知OH-Si-O-Si-OHI H—— CH^ION^CRjRj+H-OH在完全無(wú)水的條件下發(fā)生第一種反應(yīng)，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(yīng)生成具有交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的彈性體。因此填料中的微量水分，在配制及儲(chǔ)存過程中對(duì)產(chǎn)品的穩(wěn)定性是不利的。偶聯(lián)劑的作用機(jī)理有機(jī)硅密封膠膠料中常加入少量具有特種官能基團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑，以提高有機(jī)硅密封膠對(duì)有機(jī)、無(wú)機(jī)、金屬或非金屬型材表面的粘接性能。 當(dāng)用含異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑作為增粘劑時(shí)，異氰酸酯基團(tuán)會(huì)與水反應(yīng)，既可消除有機(jī)硅密封膠膠料中微量水分對(duì)密封膠貯存穩(wěn)定性的不良影響，又能獲得對(duì)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(jī)硅密封膠膠料中水分的影響，且改善有機(jī)硅密圭寸膠粘接性，還能明顯改善有機(jī)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(shè)計(jì)：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(zhǎng)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(jī)硅密封膠具有這些良好的性質(zhì)。故設(shè)計(jì)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(fēng)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(jì)量107硅橡膠加入到行星攪拌機(jī)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(jì)量配成B組分，在加入助劑。交聯(lián)劑、催化劑時(shí)要抽真空。抽真空目的是脫除氣泡和反應(yīng)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(shí)按 A:B=10:1混合均勻即可。密圭寸膠性能測(cè)試1?力學(xué)性能測(cè)試：將有機(jī)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(biāo)準(zhǔn)，采用SANS-CMT4204型電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，拉伸速率為 500mm/min。每組試樣為5個(gè)樣品，取平均測(cè)試結(jié)果。剪切性能的測(cè)試：首先脫脂，先用丙酮擦去 45號(hào)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(biāo)準(zhǔn)。密封膠對(duì)混凝土的粘接性能測(cè)試 ：按JC/T881-2001標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)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(jī)進(jìn)行測(cè)試，每組試樣為 5個(gè)樣品，取平均測(cè)試結(jié)果。表干時(shí)間測(cè)試：表干時(shí)間測(cè)試按GB/T13477標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。序號(hào)項(xiàng)目單位性能指標(biāo)測(cè)試方法1表干時(shí)間h2.5GB/T134772試用期Min70GB167763邵氏硬度/53GB/T5314力學(xué)性能（常態(tài)）拉伸強(qiáng)度MPa2.5GB/T528斷裂伸長(zhǎng)率%1185熱處理(200E連24h)拉伸強(qiáng)度MPa2.4斷裂伸長(zhǎng)率%1106酸處理（50C5%子、H2SO仲浸泡7天）拉伸強(qiáng)度MPa2.0斷裂伸長(zhǎng)率%1007剪切強(qiáng)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(zhǎng)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(yīng)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?zèng)_刷。儲(chǔ)存在27C以下陰涼干燥通風(fēng)處貯存，自生產(chǎn)之日起，貯存期為 12個(gè)月本品為非危險(xiǎn)品