一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶及其制备方法与应用与流程

本发明涉及一种有机硅密封胶，尤其涉及一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶及其制备方法与应用，属于有机硅材料。

背景技术：

1、硅橡胶是以si-o-si结构为主体的高分子量聚硅氧烷，因其具有优异的耐候性、电绝缘性、耐辐射性、耐氧抗老化性、耐高低温性、生物惰性等特点，使其能够广泛应用在汽车、电子电气、家居建筑、医疗食品、人造器官等领域。

2、常规硅橡胶能够在-60～200℃范围内可长期使用，其缺点是对非极性溶剂、燃料油及矿物油的抗膨润能力较差，特别是热油，在热油中浸泡，很快就会溶胀，机械性能大大下降。但是随着现代科学技术的发展，在汽车工业、机械制造、石油开采等工业生产中，需要一直接触燃油、润滑油、液压油等油类，在使用过程中，油类能够渗透到橡胶内部，产生分子之间相互扩散，使硫化胶的网状结构发生变化，从而导致密封胶的强度和其他力学性能降低。这对密封胶的粘接性、耐热性、耐油性提出了更高的要求。如燃油发动机机舱温度可持续在300℃以上，对各配件提出了更高的耐油、耐高低温要求。

3、另外，对于汽车和机械制造等诸多工业制造领域，使用的油品主要分为以下两类：一种是机油润滑油，一种是齿轮油；机油润滑油主要用在发动机各零部件之间的润滑，齿轮油主要用在变速箱、齿轮箱的润滑。机油润滑油和齿轮油从使用条件、成分和性能上都有一定差异，两种油主要化学成分均包括高沸点、高分子量烃类和非烃类混合物，其组成一般为烷烃(直链、支链、多支链)、环烷烃(单环、双环、多环)、芳烃(单环芳烃、多环芳烃)、环烷基芳烃以及含氧、含氮、含硫有机化合物和胶质、沥青质等非烃类化合物；而根据用途不同加入不同助剂，助剂主要为酸碱/脂类等化学物质，如硫-磷或硫-磷-氮型添加剂，这些物质在高温120-150℃条件下自身发生变化，同时对硅橡胶也存在较大的腐蚀作用，破坏硅橡胶的粘接性能和本体性能，使得密封失效。另外工作时基本处于高温情况下，这使得油对硅橡胶材料本身和界面粘接处造成双重破坏。

4、目前主要是通过对法兰端面的粘接密封来解决汽车、机械制造等领域的三漏问题。脱肟体系硅橡胶对金属有一定腐蚀性，环保性有一定受限，虽然有一定的耐油、耐高低温性，但不满足日益增长的需求；而现有脱醇硅橡胶在耐油、耐高低温性能上也无法全部满足，虽然有些国外品牌产品能够满足当前需求，但价格高，也不能满足技术发展的需求；其它体系产品均不适用这些领域的应用，这些是需要急需解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决以上技术问题，本发明首先提出一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶，其可以室温固化，对金属、大部分塑料基材有良好粘接性、老化稳定性好，特别是具有优异的耐油、耐高低温性能。

2、其次，本发明还提供一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶的制备方法。该方法操作简单、适用性好。

3、再次，本发明还提供一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶在工业制造领域中的应用；基于本发明的有机硅密封胶的应用优势，尤其适用于作为汽车、机械制造等领域的密封胶使用，具有粘接性好、耐油、耐高低温、耐老化的优点。

4、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

5、一种室温固化的脱醇型有机硅密封胶，按重量份包括以下成分：烷氧基封端聚硅氧烷45～60份；稀释剂2～4份；触变剂2～5份；填料40～50份；除水剂1～5份；交联剂1～5份；增粘剂1～2份；耐油助剂1～2份；耐热剂2～4份；催化剂0.1～0.3份；颜色助剂0.5～1.5份；

6、所述增粘剂结构表达式如式i所示：

7、

8、其中，m＝3～5，n＝2～5。

9、本发明中式i所述增粘剂参照专利202311797574.1中增粘剂的制备方法进行合成。式i结构中含有大量的烷氧基基团，能够与基材表面的羟基进行反应，增强粘接强度，同时提升产品的耐油稳定性；结构中的-ncoo-五元环体，既能够有效提升对各种基材的附着力，还可以进一步提升产品的耐油性和耐热稳定性；上述结构整体对称，其重均分子量与常规增粘剂相比较大，使其在产品中的均匀性较好并且使用稳定性较高。

10、在一些较佳的实施方式中，所述烷氧基封端聚硅氧烷的粘度为15000～35000mpa.s；

11、优选地，所述烷氧基封端聚硅氧烷选自三甲氧基封端的聚硅氧烷、三乙氧基封端的聚硅氧烷、甲基二甲氧基封端的聚硅氧烷中的一种或多种。

12、在一些较佳的实施方式中，所述稀释剂为粘度50～100mpa.s的反应型稀释剂，优选烷氧基单封端聚硅氧烷，更优选三甲氧基单封端聚硅氧烷、三乙氧基单封端聚硅氧烷中的一种或多种。

13、本发明选用的稀释剂既能够降低体系粘度，同时一端保留了反应基团，固化时能够反应到主体结构上，提供增强的韧性，并保证产品的稳定性。

14、在一些较佳的实施方式中，所述触变剂为疏水型气相法二氧化硅、沉淀法二氧化硅、硅藻土中的一种或多种；

15、优选地，所述填料为d50为20～40纳米的碳酸钙粉、硅微粉中的一种或多种；

16、优选地，所述除水剂为六甲基二硅氮烷；

17、优选地，所述交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

18、在一些较佳的实施方式中，所述耐油助剂为聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚，分子量1500～3000，酸值≤0.5mgkoh/g，ph值5.0～7.0。

19、本发明人在持续的研究中还意外的发现，以聚氧丙烯氧化乙烯甘油醚作为耐油助剂，聚醚分子填充于聚硅氧烷分子链间，阻碍了硅氧烷主链(-siosi-)中的si-o键和si-c键的绕轴自由旋转，增加了空间位阻，阻止在老化过程中热油分子进入对硅氧烷分子链的进攻破坏，其可以协同提升密封胶的耐温及耐油性能，从而带来良好的热稳定性和对各种油品侵蚀的抵抗能力，增强其应用优势。

20、在一些较佳的实施方式中，所述耐热剂为氧化铈、氧化铁中的一种或两种；

21、优选地，所述催化剂为钛酸正丁酯、钛酸四异丙酯、tyzor-9000、tyzor-722、tyzor-726中的一种或多种；

22、优选地，所述颜色助剂为黑色膏。

23、本发明还提供一种如前文所述的室温固化的脱醇型有机硅密封胶的制备方法，包括以下过程：

24、将烷氧基封端聚硅氧烷、稀释剂、触变剂、填料、耐油助剂、耐热剂、颜色助剂在高速搅拌机中混合均匀后，再加入除水剂、交联剂、增粘剂继续混合，最后加入催化剂，混合反应后停止搅拌，出料。

25、所述的室温固化的脱醇型有机硅密封胶的制备方法中，各物料的混合参数例如是：

26、将烷氧基封端聚硅氧烷、稀释剂、触变剂、填料、耐油助剂、耐热剂、颜色助剂加入混合容器中，设置高速搅拌机的转速：公转20～25rpm，高速分散600～800rpm，混合20～40min，停机刮壁；继续设置高速搅拌机的转速：公转30～35rpm，高速分散1000～1500rpm，开启加热115～125℃，混合30～60min；继续设置高速搅拌机的转速：公转30～35rpm，高速分散800～1000rpm，保持加热115～125℃，开启抽真空-0.95～-0.98mpa，再混合40～60min；继续设置高速搅拌机的转速：公转15～25rpm，高速分散400～600rpm，保持抽真空-0.95～-0.98mpa，并开启降温至30℃以下时停止搅拌；再加入除水剂、交联剂、增粘剂，设置高速搅拌机的转速：公转20～30rpm，高速分散600～800rpm，关闭抽真空，进行氮气保护，保持温度30～35℃，混合25～30min；再加入催化剂，设置高速搅拌机的转速：公转20～30rpm，高速分散600～800rpm，保持温度30～35℃，开启抽真空-0.95～-0.98mpa，混合40～60min，到时停止搅拌，出料密封保存。

27、本发明还提供一种如前文所述的室温固化的脱醇型有机硅密封胶在工业制造领域中的应用。

28、本发明解决了现有脱醇硅橡胶体系在耐油、耐高低温性能上无法满足汽车、机械制造等领域使用需求的问题，并且粘接性能好，耐老化性好。