偶联剂和催化剂对醇型耐候密胶性能的影响

彭小琴 李世晶 陈炳耀 杨育其 全境湖

商要：主要研究了不同用量的偶联剂-KH550、KH560和催化剂-二月桂二有机锡对单组份脱醇RTV-1硅橡胶性能的影响。研究表明，醇型硅酮密封胶配方中加入基料量0.1%以下的KH550有较好的热老化性能;醇型硅酮密封胶配方中加入偶联剂对粘接强度影响不明显;配方中加入基料量0.1-0.2%的KH560有较好的综合性能;催化剂用量在0.02%胶浆的综合性能优良，有较好的储存稳定性和粘接强度。

关键字偶联剂;催化剂;硅橡胶.

中图分类号：TO314.24+2;TQ436+.6

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2020）07-0009-04

脱醇型RTV-1耐候密封胶相比较于酮肟型RTV-1耐候密封胶，无刺激性气味，对金属无腐蚀，粘接性好，价格较为低廉的特点，是一类综合性能较好的RTV-1耐候密封胶。实际运用中，醇型胶存在一些缺点，其中最为明显的缺点是储存稳定性差，热加速老化后的性能，与未加速老化的性能相差较大。

本文通过试验，对比了各种用量的KH550、KH560和催化剂对脱醇型单组份RTV-1硅橡胶性能的影响。

1试验

1.1主要原材料

a，w二羥基聚二甲基硅氧烷，粘度20000mPa.s，江西蓝星星火有机硅有限公司;a，o二羟基聚二甲基硅氧烷，粘度80000mPa.s，唐山三友化工股份有限公司;势通306-1纳米碳酸钙，江西势通钙业有限公司重质碳酸钙，江西广源化工有限责任公司;KS80纳米碳酸钙，连州市凯恩斯纳米材料有限公司;801纳米碳酸钙，恩平燕怡新材料有限公司;3#白矿油，茂名市永嘉化工有限公司;甲基三甲氧基硅烷，湖北新蓝天新材料有限公司;钛络合物催化剂，湖南罗斯化工有限公司;KH550，湖北新蓝天新材料有限公司;KH560，湖北新蓝天新材料有限公司;二月桂二有机易，湖北新蓝天新材料有限公司。

1.2主要试验设备

实验型动力混合机，佛山市金银河智能装备有限公司QF-5型;电热鼓风干燥箱，天津市泰斯特仪器有限公司101-2AB型;电子万能力学试验机，东莞市力控仪器科技有限公司LK-103B型;水分测定仪，上海市安亭电子仪器厂ZSD-2型。

1.3试样制备

1）基料制备：25份107胶，5份硅油，5份3#白油，10份活性重钙，20份KNS80活性纳米碳酸钙，20份燕怡活性纳米碳酸钙，15份势通纳米碳酸钙，在实验型动力混合机中搅拌加热到125C，真空超过-0.09MPa下脱水150min，冷却到70C，加人6份3#白油，搅拌30min。卡尔费休水分测定仪测定水分含量小800ppm.

2）从0-0.25%不同用量的偶联剂KHS50制样，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，钛络合物25g，二月桂二丁基锡0.5g，使用实验型动力混合机，在真空度-0.09MPa的状态下混合均匀，密封在PE塑料瓶中，依据KH550用量的不同，得到1#、2#、3#、4#、5#、6#样品。

3）以0-0.25%不同用量的偶联剂KH560制样，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，钛络合物25g，二月桂二丁基锡0.5g，使用实验型动力混合机，在真空度-0.09MPa的状态下混合均匀，密封在PE塑料瓶中，依据KH560用量的不同，得到7#、8#、9#10#、11#、12#样品。

4）从0～0.1%不同用量的二月桂二有机锡制样，基料2500g，甲基三甲氧基硅烷55g，钛络合物25g，二月桂二丁基锡0.5g，使用实验型动力混合机，在真空度-0.09MPa的状态下混合均匀，密封在PE塑料瓶.中，依据KH560用量的不同，得到13#、14#、15#、16#、17#、18#样品。

2结果和讨论

本实验分别采用不同用量的偶联剂KH550制备了密封胶样品1#、2#、3#、4#、5#、6#;采用不同用量的偶联剂KH560制备了密封胶样品7#、8#、9#、10#、11#、12#样品;采用不同用量的催化剂制备了密封胶样品13#、14#、15#、16#、17#、18#样品;测试胶条的表千时间，深层固化速度、储存性能——热加速老化，铝材-玻璃拉伸粘接强度。试样的测试和养护在恒温恒湿（23+22C，湿度50+2%）标准状态下进行。深层固化是将密封胶填充到硬质PE瓶中，用胶枪将胶挤成直径为6mm的胶条，在标准状态下放置24h，观察密封胶从表面到内部的固化厚度。储存性能-热加速老化，是将未硫化d的密封胶密闭放置在80C烘箱中老化2*24h，4*24h和7*24h后在标准状态下放置24h，再测试胶条的固化性能。将密封胶粘接玻璃和铝材，制成“工”字件，在标准条件下养护28d，按照GB/T13477-8的要求，测试密封胶的最大拉伸粘接强度。热储存性能按合格与不合格区分，合格的又按好坏程度以“+”的多少数量来区分，性能越好“+”数量越多，不合格按“-”区分。

由图1可见，随着偶联剂KH550量的增加，胶浆的表干时间延长，老化后表千时间延长，当KHS50的用量增加到一定程度时，老化的的表千时间已大幅增加，本试验显示，当KH550的用量超过0.1%时，胶浆的表千和消粘时间已大幅延长，不具备商业价值;由图2可以看出，随着偶联剂KH560量的增加，胶浆的表千时间呈增加趋势，变化幅度不明显，当KH560用量增加到0.1～0.2%区间时，胶浆的表干时间缩短并保持了稳定;由图3可以出，随着催化剂用量的增加，醇型胶的表千时间缩短，过短的表千时间对加工过程产品外观有较大影响;随着催化剂用量的增加醇型胶的老化表千时间大幅延长，增加到一定程度时，胶浆的已很难表千消粘。本实验显示，合适的催化剂添加量为0.02%。

2.2KH550、KH560、催化剂用量对醇型密封胶老化性能的影响

由表1可以看出，随着KH550用量的增加，醇型密封胶老化性能逐步下降，当KH550用量增加到一定程度时，密封胶的老化性能丧失;随着KH560用量的增加，醇型密封胶老化性能变化不明显，当KH560用量增加到0.1%～0.2%时，密封胶的老化性能呈现了向好的趋势;随着催化剂用量的增加，醇型密封胶老化性能明显变差，强度明显下降明显，本实验显示催化剂的用量不超过0.02%为宜。

2.3KH550、KH560/催化剂用量对醇型密封胶拉伸粘接性能的影响

由图4可以显示，催化剂和偶联剂加人的量对醇型胶的拉伸粘接强度影响的幅度不明显，原因是醇型胶配方体系中钛络合物就是偶联剂，加入的量已经取到偶联效果，再加人其他的偶联剂就富余了，对粘接强度的提高没有明显作用。

2.4KH550/KH560/催化剂用量对密封胶深层固化速度的影响

从图5可以看出，KH550的量增加，深层固化速度减慢;KH560的量增加，深层固化速度合适，变化不明显;催化剂的用量增加，胶浆深层固化速度加快明显，老化性能明显变差，这是因为胶料中的游离醇在有机金属催化剂的存在下与聚硅氧烷发生了平衡反.应，形成了无交联功能的（CH3O）（CH3）2SiO1/2

端基，体系有机金属催化剂用量越大，有机金属的浓度越高，生成的无交联功能的端基越多，产品保质期越差。

2.5KH550/KH560/催化剂用量对密封胶邵氏硬度的影响

由图6可以看出，偶联剂和催化剂的用量对醇型密封胶的邵氏硬度數值影响较小，原因是偶联剂和催化剂用量对醇型胶交联密度影响较小，从而对邵氏硬度的影响不明显。

3结语

1）在醇型胶中，加人的KH550的量越多，拉伸粘接强度强度度变化不明显，胶浆深层固化变慢，表千时间延长，热储存期明显下降，醇型胶配方体系中加人KH550的量不宜超过0.1%。

2）在醇型胶中，加人的KH560的量越多，拉伸粘接强度变化不明显，胶浆深层固化保持了稳定，表千时间和热储存期变化在用量0.1～0.2%时较为合适。建议醇型胶配方体系中加入KH560用量为0.1～0.2%。

3）二月桂二有机锡的加入大幅地影响了醇型胶的热储存期，配方体系中加入的有机锡越多，影响的幅度越大，为了得到最好的综合性能，建议配方体系中加人的有机锡的量为0.02%。

参考文献

[1]黄文润.液体硅橡胶[M].成都：四川科学技术出版社，2009.

[2]黎耀钟，屈哲辉，罗伟，何艺文，陈耀根，胡新嵩.脫醇型单组份RTV-1密封胶的制备[A].2017年第八届国际密封材料技术研讨会论文.