脱醇型单组分室温硫化(RTV-1)硅酮密封胶是一种重要的有机硅产品。由于其硫化副产物是小分子的醇类,对环境友好、无腐蚀性、粘接性能好、固化速度快,因而具有很好的发展前景。RTV-1硅酮密封胶遇水即发生交联固化,所以在制备过程中必须严格控制各组分的含水量,需要在干燥无水的环境中制备。填料使用前一般要经过高温干燥除水处理,这无疑浪费了大量的电能和热能,延长了生产周期,而且由于游离醇的产生,它的储存期也不长。本文采用化学除水的方法,在填料未经高温干燥直接加入的情况下,通过加入合适的除水剂除去脱醇型RTV-1硅酮密封胶中的水分及部分游离醇和羟基,制备具有一定储存性能和使用性能的硅酮密封胶,简化了生产工艺,降低了生产成本。 ⑴采用价廉的无水氯化钙作为脱醇型RTV-1硅酮密封胶的除水剂。氯化钙的强吸水作用可使硅酮密封胶的表干时间减短,在其用量超过10phr后,胶料加速储存前后表干时间变化不大。但是氯化钙吸收的过量结晶水在硅酮密封胶内部会形成水珠空洞,严重影响胶料的力学性能和热稳定性。氯化钙的加入并未影响硅酮密封胶作为结构胶对玻璃的粘结性,所有试片都成内聚破坏,破坏面积为100％。当氯化钙添加量在20phr内,拉伸粘结强度能保持在0.6MPa以上。氯化钙添加量超过10phr后,基胶粘度迅速增大。此外,氯化钙的加入延缓了硅酮密封胶的深度硫化,添加量越大,硅酮密封胶的深层硫化速度越慢。 ⑵考察了氯化钙与六甲基二硅氮烷(HMDS)复配对硅酮密封胶的储存性能影响。HMDS对硅酮密封胶的表干时间和力学性能影响不大,密封胶的表干时间和力学性能主要由氯化钙决定。HMDS与无水氯化钙复配体系可作为脱醇型RTV-1硅酮密封胶的有效除水剂。加速储存前后的硫化胶分别经过120℃三天烘烤后在同等干燥和硫化程度下的力学性能数据相比较发现,0.5phrHMDS与10phr氯化钙复配效果最佳。适量HMDS的加入提高了氯化钙/硅酮密封胶在碳酸钙分解前的残余量,有利于提高硅酮密封胶的热稳定性。氯化钙吸收过量的结晶水在硅酮密封胶内部形成水珠空洞,这是硅酮密封胶力学性能不高的主要原因。在107胶100phr、碳酸钙(未干燥)80phr、交联剂6phr、催化剂3phr、无水氯化钙10phr、六甲基二硅氮烷0.5phr时,硅酮密封胶的综合性能较好。 ⑶利用改性的KH550和甲苯二异氰酸酯TDI合成了异氰酸根(NCO)硅烷除水剂。在其用量超过2phr后,硅酮密封胶加速储存前后拉伸强度保持良好,可达到1.7Mpa以上且表干时间几乎不变,大大优于氯化钙。TGA分析和热分解动力学分析结果表明,NCO硅烷除水剂能有效的清除硅酮密封胶中的残余水分和羟基,提高硅酮密封胶的分解残余量。添加2phr NCO硅烷除水剂时,硅酮密封胶的最大失重峰温度较空白样提高了约12℃,热降解活化能由空白样的174.29kJ/mol提高到了203.54kJ/mol。水接触角测试发现,适量NCO硅烷除水剂能降低硅酮密封胶的的厌水性,有助于改善硅酮密封胶的可涂覆性。傅立叶变红外光谱(FT-IR)、动态力学性能(DMA)、差示扫描量热法(DSC)、扫描电镜(SEM)、应力软化实验和Mooney-Rivlin模拟曲线分析表明,过量的NCO硅烷偶联剂会影响具有补强作用的碳酸钙粒子与硅酮密封胶分子链之间的相互作用,这种影响是不利的。在107胶为100phr、未经干燥的碳酸钙80phr、201硅油24phr、交联剂5phr、催化剂3phr、NCO硅烷除水剂2phr时候,硅酮密封胶的综合性能较佳。