[发明专利]浅色耐高温有机硅胶粘剂/密封剂

说明书

技术领域

本发明涉及化学工业领域中的胶粘剂/密封剂行业，具体地说，涉及一种以有机硅材料为基础的固化前呈糊状的浅色组合物，它既可以用作胶粘剂，又可以用作密封剂，其固化物能够耐受300℃的高温。

背景技术

以活性官能团封端的低分子量聚硅氧烷为基础制成的室温硫化(RTV)胶粘剂/密封剂是一种兼有有机材料和无机材料特性的材料，具有优异的物理化学综合特性，特别是其在高温下的稳定性使其在国民经济的许多部门得到广泛应用。目前，室温硫化有机硅胶粘剂/密封剂通常采用以羟基封端的聚二甲基硅氧烷为主体材料，在添加的补强填料、硫化剂、催化剂等配合剂的共同作用下，在室温下暴露于空气中停放一定时间后，会形成具有立体网状结构的橡胶状弹性体，其主要构架为Si-O键组成的链状结构，侧链上含有一部分Si-C，C-H键。根据高分子物理学可知，材料的结构决定了材料的性能。在高温下，硫化硅橡胶吸收热量，当达到一定的吸收值时，硅橡胶的分子链会发生断裂、分解。由于有机硅材料的特殊性，其结构中含有Si-O、Si-C、Si-H等分子键。其中Si-O的键能为1014.2kJ/mol，Si-C的键能为932.6kJ/mol，相比普通橡胶硫化后，其结构中主要是C-C键的键能82.5kJ/mol，明显高出很多，所以硅橡胶的热稳定性强，可在200℃的温度下长期使用，但是随着科学技术的发展，各种先进机械设备的不断涌现，对作为硅橡胶材料之一的有机胶粘剂/密封剂的耐高温性能提出了更进一步的要求，即出现了要求能耐受300℃甚至更高温度的需求。

针对这一情况，有许多研究工作正致力于进一步提高硅橡胶材料的耐热性能。目前，一些常用的方法是根据橡胶在高温下的老化机理设计的。最常用的一种方法是添加三氧化二铁(Fe₂O₃)，即氧化铁红，利用Fe₂O₃具有消耗自由基氧的特性来改善硅橡胶的高温稳定性。其原理是高温下由于氧的氧化作用使硅橡胶分解生成自由基，该自由基转而攻击硅橡胶主链，造成橡胶分解硬化。Fe₂O₃能够捕捉自由基并将它反应掉，从而避免了橡胶主链的分解，提高了硅橡胶的热稳定性。但是Fe₂O₃存在一些缺陷：首先它是一种着色力很强的红色颜料，因而得到的产品色泽单一，不利于用户对色泽的多样性选择；此外，Fe₂O₃消耗氧(单位质量)的能力偏低，需要添加很大的量才能达到一定的效果，而且可使用的上限温度也仅限于250℃，在高于300℃的条件下，硅橡胶仍会快速老化。另一种方法是对硅橡胶本身进行改性，即在其合成反应时，将苯基之类耐高温基团引入其分子结构中，其原理就是根据热力学定律，提高材料的断裂能，从而有效提高橡胶在高温下的稳定性。但是该法也有一定的局限性，引入苯基量太少，耐温性提高不明显，引入苯基太多，造成橡胶的刚性增大，弹性下降，同时工艺性下降，粘度增大，不易挤出，不利于胶粘剂/密封剂的施涂施工。另外，含苯基的液体硅橡胶成本高，远大于以羟基之类官能团封端的液体硅橡胶。还需指出的是，一般的室温硫化有机硅胶粘剂/密封剂都是通过吸收空气中的潮气而固化的，固化周期长，通常需要约一个星期，这样，它用于某些生产流水线，就有些困难，需要有一种加速固化的手段。

发明内容

针对上面所述耐高温有机硅胶粘剂/密封剂所存在的一些缺点，本发明旨在提供一种浅色的能在300℃高温下长期使用的有机硅胶粘剂/密封剂，该产品具有良好的工艺性，外观色泽允许作多样性变化，它的制造成本相对较低，既可以室温固化，也可以通过加热加速固化。

本发明是这样实现的，所述的胶粘剂/密封剂以活性官能团封端的聚硅氧烷为基础，其特征是，以重量份计，它的组成包括：

组份名称                        重量份

以活性官能团封端的聚硅氧烷      100

补强填料                        5～30

导热填料                        30～70

游离氧消耗剂                    0.5～3

硅烷偶联剂                      3～6

催化剂                          0.5～3

其中以活性官能团封端的聚硅氧烷具有如下的结构通式：