一种防老化密封胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于密封胶。更具体地，涉及一种防老化密封胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、硅酮密封胶是一种以多官能硅氧烷交联剂和端羟基硅氧烷聚合物为基础，以聚二甲基硅氧烷为主要原料，与增塑剂、催化剂、偶联剂混合而成的硅橡胶，具有弹性和粘接力，呈黏稠的膏状，在室温下易与空气中的水发生固化反应。硅酮密封胶是以si—o键为主链的高分子聚合物，键能为1 014kj/mol，比由c—c键(344.4kj/mol)为高分子主链的有机密封胶(丙烯酸类密封胶、聚氨酯密封胶等)的能量要高出很多，因此其具有较好的耐候性能和优异的耐高温性能。普通的有机密封胶在温度过高时就会快速老化，而低温下又易脆没有弹性，使用温度通常在-20～100℃之间；而硅酮密封胶的使用温度范围在-70～200℃之间，在该温度范围内，即使长期在户外环境中使用，硅酮密封胶也不易开裂和硬化，使用寿命也可达几十年。因此，硅酮密封胶被广泛用于各种合成材料及金属的密封粘接、高层建筑伸缩缝的粘接密封，以及装饰装修、防水工程等方面。但是在实际应用过程中，防老化性能已经不能满足实际生产的需求。

2、cn117467401a公开了一种防老化硅酮密封胶及其制备方法，属于密封胶技术领域，按照重量份计，包括以下组分：107#硅橡胶75-105份、二甲基硅油35-55份、改性填料35-40份、交联剂10-20份、偶联剂4-8份、催化剂0.2-1.0份，所述改性填料为负载有受阻酚结构化合物的经多巴胺改性的具有梯度中位粒径的球形二氧化硅混合物。本发明通过向硅酮密封胶中加入改性填料，提高最终制备的改性填料与硅酮密封胶基材的相容性和粘结性能，进而实现提高最终制备的硅酮密封胶的防老化性能的目的。

3、cn117004365a公开了一种硅酮密封胶及其制备方法和应用，属于建筑材料技术领域。该硅酮密封胶包括聚合物基体、交联剂、偶联剂、填料、增塑剂和催化剂；聚合物基体的制备方法包括：a)无水无氧条件下，甲基三氯硅烷与1h,1h,2h,2h-全氟十二烷硫醚反应，生成氟基硅烷中间体；b)无水无氧条件下，甲基三氯硅烷与溴苯反应，生成苯基硅烷中间体；c)将氟基硅烷中间体、苯基硅烷中间体与聚二甲基硅氧烷混合，进行硅氧键的取代反应，获得引入氟基团和苯基团聚合物基体。本技术中，对聚二甲基硅氧烷改性处理，引入氟基与苯基，可改善硅酮密封胶抗老化性能，避免其老化变黄，并引入氨基，能增加硅酮密封胶的表面活性，改善其与基材的粘附性，提高密封效果。

4、cn114214025a公开了一种新型双组份硅酮结构密封胶及其制备方法。一种新型双组份硅酮结构密封胶，包括a组分与b组分，a组分包括如下重量份原料：纳米碳酸钙30-70份，基胶20-55份，二甲基硅油2-35份；b组分包括如下重量份原料：炭黑10-30份，气相二氧化硅3-15份，二甲基硅油20-40份，第一交联剂10-50份，第二交联剂10-45份，偶联剂10-45份，催化剂0.01-0.14份；其中第二交联剂为丙基三甲氧基硅烷低聚物，聚合度为4-6。本技术的双组份硅酮结构密封胶其具有浸水粘结性能优越，抗老化性能优良的优点。

5、由以上文献可知，通过添加改性组分可以改善硅酮密封胶的性能，基于上述内容，本发明提供一种的防老化密封胶，具有优异的防老化性能以及粘结性能。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷和不足，提供一种防老化密封胶及其制备方法和应用。所述防老化密封胶包括以下组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份；二甲基硅油20～30份；交联剂10～20份；催化剂0.3～0.5份；硅烷偶联剂3～7份；二氧化钛纳米线5～9份。本发明通过采用交联剂、特定的硅烷偶联剂和特殊工艺制备的二氧化钛纳米线，通过上述原料的添加，促进了密封胶防老化性能以及粘结性能得到显著改善。

2、本发明的目的是提供一种防老化密封胶。

3、本发明另一目的是提供一种防老化密封胶的制备方法。

4、本发明另一目的是一种防老化密封胶的应用。

5、本发明上述目的通过以下技术方案实现：

6、一种防老化密封胶，按重量份计，包括以下组分：

7、

8、

9、在本发明中，优选的，所述催化剂为二丁酸二丁基锡、二羟基丁基氯化锡和马来酸二丁基锡中的至少一种；所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为粘度为15000cps～25000cps；所述二甲基硅油的粘度为300cps～500cps。

10、在本发明中，优选的，所述交联剂为乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷，乙烯基三丁酮肟基硅烷和四丁酮肟基硅烷中至少一种；进一步优选的，所述交联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷与乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷和四丁酮肟基硅烷中至少一种；所述乙烯基三丁酮肟基硅烷与乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷和四丁酮肟基硅烷中至少一种的质量比为：3:2；更进一步优选的，所述交联剂为乙烯基三丁酮肟基硅烷。乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷和四丁酮肟基硅烷，所述乙烯基三丁酮肟基硅烷。乙烯基三(甲基乙基酮肟)硅烷和四丁酮肟基硅烷的质量比为3:1:1。

11、在本发明中，优选的，所述硅烷偶联剂为十三氟辛基三甲氧基硅烷、kh-602中至少一种；进一步优选的，所述硅烷偶联剂为十三氟辛基三甲氧基硅烷和kh-602，所述十三氟辛基三甲氧基硅烷和kh-602的质量比为1：4。

12、在本发明中，优选的技术方案，所述二氧化钛纳米线的制备方法，包括以下步骤：

13、(1)在惰性气氛下，将蚕丝碳化处理，冷却后得到碳化蚕丝；

14、(2)将步骤(1)得到的碳化蚕丝浸渍于硝酸溶液中，酸处理一定时间，洗涤，干燥至恒重，得到酸处理的碳化蚕丝；

15、(3)将步骤(2)得到的酸处理的碳化蚕丝、钛酸正丁酯添加到冰醋酸中，搅拌一定时间，然后转移到水热釜中进行反应，冷却至室温，过滤、洗涤、于80～120℃干燥10～20h；然后在空气氛围下，在450～550℃焙烧5～9h得到二氧化钛纳米线。

16、优选的，在步骤(1)中，所述碳化处理的条件为在700～800℃碳化处理1～2h；所述蚕丝的长度为2～4cm。

17、优选的，在步骤(2)中，所述硝酸溶液的浓度为2～4mol/l；酸处理时间为1～3h；所述干燥温度为70℃。

18、优选的，在步骤(3)中，所述搅拌时间为30～50min；所述反应条件为在140～180℃反应8～12h。

19、优选的，在步骤(3)中，80～120℃干燥10～20h；在450～550℃焙烧5～9h；所述酸处理的碳化蚕丝、钛酸正丁酯和冰醋酸的比为1g：4～6ml：50～70ml。

20、基于上述所述的一种防老化密封胶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

21、(1)将所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、硅烷偶联剂和二氧化钛纳米线维加入行星机中，在温度为115℃～135℃、真空度为-0.04mpa～-0.08mpa的条件下脱水1.5～2.5h，得基料；

22、(2)待所述基料的温度冷却到室温后依次加入交联剂和催化剂，在真空度为-0.04mpa～-0.08mpa的条件下搅拌1～3h，即得所述防老化密封胶。

23、基于上述所述的一种防老化密封胶应用于建筑领域。

24、本发明具有以下有益效果：

25、(1)本发明通过选择特定的交联剂，使得本技术的密封胶具有优异的防老化能力和粘结强度；

26、(2)通过添加硅烷偶联剂，可以改善二氧化钛纳米线的分散性，而且硅烷偶联剂本技术也能够促进密封胶性能的改善。

27、(3)本发明通过特定工艺制备的二氧化钛纳米线，由于中空结构的存在，会使部分原料进入到中空结构当中，促进了密封胶性能的改善。