偶聯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劑-KH550、KH560和催化劑-二月桂二有機錫對單組份脫醇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劑對粘接強度影響不明顯;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%膠漿的綜合性能優良，有較好的儲存穩定性和粘接強度。

關鍵字偶聯劑;催化劑;硅橡膠.

中圖分類號：TO314.24+2;TQ436+.6

文獻標識碼：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，價格較為低廉的特點，是一類綜合性能較好的RTV-1耐候密封膠。實際運用中，醇型膠存在一些缺點，其中最為明顯的缺點是儲存穩定性差，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，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

1.1主要原材料

a，w二羥基聚二甲基硅氧烷，粘度20000mPa.s，江西藍星星火有機硅有限公司;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，江西勢通鈣業有限公司重質碳酸鈣，江西廣源化工有限責任公司;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，湖北新藍天新材料有限公司;鈦絡合物催化劑，湖南羅斯化工有限公司;KH550，湖北新藍天新材料有限公司;KH560，湖北新藍天新材料有限公司;二月桂二有機易，湖北新藍天新材料有限公司。

1.2主要試驗設備

實驗型動力混合機，佛山市金銀河智能裝備有限公司QF-5型;電熱鼓風干燥箱，天津市泰斯特儀器有限公司101-2AB型;電子萬能力學試驗機，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，在實驗型動力混合機中攪拌加熱到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%不同用量的偶聯劑KHS50制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實驗型動力混合機，在真空度-0.09MPa的狀態下混合均勻，密封在PE塑料瓶中，依據KH550用量的不同，得到1#、2#、3#、4#、5#、6#樣品。

3）以0-0.25%不同用量的偶聯劑KH560制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實驗型動力混合機，在真空度-0.09MPa的狀態下混合均勻，密封在PE塑料瓶中，依據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錫制樣，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，鈦絡合物25g，二月桂二丁基錫0.5g，使用實驗型動力混合機，在真空度-0.09MPa的狀態下混合均勻，密封在PE塑料瓶.中，依據KH560用量的不同，得到13#、14#、15#、16#、17#、18#樣品。

2結果和討論

本實驗分別采用不同用量的偶聯劑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-玻璃拉伸粘接強度。試樣的測試和養護在恒溫恒濕（23+22C，濕度50+2%）標準狀態下進行。深層固化是將密封膠填充到硬質PE瓶中，用膠槍將膠擠成直徑為6mm的膠條，在標準狀態下放置24h，觀察密封膠從表面到內部的固化厚度。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后在標準狀態下放置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，在標準條件下養護28d，按照GB/T13477-8的要求，測試密封膠的最大拉伸粘接強度。熱儲存性能按合格與不合格區分，合格的又按好壞程度以“+”的多少數量來區分，性能越好“+”數量越多，不合格按“-”區分。

由圖1可見，隨著偶聯劑KH550量的增加，膠漿的表干時間延長，老化后表千時間延長，當KHS50的用量增加到一定程度時，老化的的表千時間已大幅增加，本試驗顯示，當KH550的用量超過0.1%時，膠漿的表千和消粘時間已大幅延長，不具備商業價值;由圖2可以看出，隨著偶聯劑KH560量的增加，膠漿的表千時間呈增加趨勢，變化幅度不明顯，當KH560用量增加到0.1～0.2%區間時，膠漿的表干時間縮短并保持了穩定;由圖3可以出，隨著催化劑用量的增加，醇型膠的表千時間縮短，過短的表千時間對加工過程產品外觀有較大影響;隨著催化劑用量的增加醇型膠的老化表千時間大幅延長，增加到一定程度時，膠漿的已很難表千消粘。本實驗顯示，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KH550用量增加到一定程度時，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KH560用量增加到0.1%～0.2%時，密封膠的老化性能呈現了向好的趨勢;隨著催化劑用量的增加，醇型密封膠老化性能明顯變差，強度明顯下降明顯，本實驗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，催化劑和偶聯劑加人的量對醇型膠的拉伸粘接強度影響的幅度不明顯，原因是醇型膠配方體系中鈦絡合物就是偶聯劑，加入的量已經取到偶聯效果，再加人其他的偶聯劑就富余了，對粘接強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，這是因為膠料中的游離醇在有機金屬催化劑的存在下與聚硅氧烷發生了平衡反.應，形成了無交聯功能的（CH3O）（CH3）2SiO1/2

端基，體系有機金屬催化劑用量越大，有機金屬的濃度越高，生成的無交聯功能的端基越多，產品保質期越差。

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，偶聯劑和催化劑的用量對醇型密封膠的邵氏硬度數值影響較小，原因是偶聯劑和催化劑用量對醇型膠交聯密度影響較小，從而對邵氏硬度的影響不明顯。

3結語

1）在醇型膠中，加人的KH550的量越多，拉伸粘接強度強度度變化不明顯，膠漿深層固化變慢，表千時間延長，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，拉伸粘接強度變化不明顯，膠漿深層固化保持了穩定，表千時間和熱儲存期變化在用量0.1～0.2%時較為合適。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錫的量為0.02%。

參考文獻

[1]黃文潤.液體硅橡膠[M].成都：四川科學技術出版社，2009.

[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研討會論文.