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含改进醇型交联剂的RTV-1胶
发布时间：2013/8/13
在缩合型RTV-1胶中用量最大的是乙酸型、醇型和酮肟型产品。其中乙酸型产品的硫化性能、强度性能和粘附性能都比较好，只因硫化副产物为酸性化合物，对基材有腐蚀作用，使之在应用上受到限制。醇型和酮肟型RTV-1胶属中性产品，但在无催化剂存在的情况下其硫化速度慢。
南京大学在研究合成硅烷偶联剂的基础上研制成功系列a-官能基硅烷偶联剂，并发现其中有些品种适于配制成无催化剂可快速固化、且综合性能良好的醇型RTV-1粘接密封胶。例如南大-703粘接密封胶是以苯胺基甲基三乙氧基硅烷(南大-42)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(南大-22)作混合硫化交联剂，以a,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物配制而成。南大-704和南大-705粘接密封胶的硫化交联剂是二氯甲基三乙氧基硅烷(南大-43)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(南大-22)的混合交联体系。上述三种醇型RTV-1粘接密封胶的配方组成如表所示。
南大-703、南大-704和南大-705 RTV-1胶配方
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组分
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用量/份
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703胶
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704胶
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705胶
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基础胶料(含基础聚合物和SiO2)
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100
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100
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100(不含填料)
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苯胺基甲基三乙氧基硅烷(南大-42)
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8
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二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(南大-22)
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3
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3
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二氯甲基三乙氧基硅烷(南大-43)
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9
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6
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上述三种胶均于室温下借助空气中的水分进行湿固化，固化放出乙醇，均属单组分醇型粘接密封胶。一般以烷基三烷氧基硅烷为交联剂的RTV-1胶在无催化剂存在时固化速度慢。而南大-703，南大-704和南大-705醇型RTV-1胶在无催化剂存在的情况下其固化速度就很快。当它们在室温环境中使用时，其表干时间约为20min。胶料不腐蚀基材。对一般金属和非金属材料具有优良的粘接性能。其中南大-703胶对铝、紫铜、黄铜、锌、铁、不锈钢、可伐合金、陶瓷、玻璃和多数工程塑料等基材均具有良好的粘附性能。此外上述三种RTV-1胶贮存稳定，户外使用寿命长。它们的综合性能如表所示。
南大-703、南大-704和南大-705胶的基本性能
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性能项目
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南大-703
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南大-704
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南大-705
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外观
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乳白粘稠液
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乳白粘稠液
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透明稀稠液
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表干时间/min
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15～30
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10～30
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10～30
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耐高低温/℃
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-60～150
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-60～200
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-60～200
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高真空密封/Pa
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≥1.33×10-4
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≥1.33×10-4
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拉伸强度/MPa
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≥1.2
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≥1
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0.3
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对Al的剪切强度/MPa
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≥1.2
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≥1
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≥0.3
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断裂伸长率/%
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330
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≥150
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≥90
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硬度(邵尔A)
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15～25
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30～40
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15～25
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表面电阻/Ω·cm
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6.12×1013
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≥5×1012
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≥5×1012
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体积电阻/Ω·cm
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5.19×1014
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≥2.5×1013
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≥2.5×1013
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介电常数(1MHz)
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3.04
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3.89
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3.79
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介电损耗角正切(1MHz)
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≤6.18×10-3
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≤6×10-2
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≤2×10-3
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介电强度/(kV/mm)
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16
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≥15
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≥15
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上述三种醇型RTV-1胶的交联剂如南大-42，南大-22和南大均属南大-22和南大-43均属a-官能基硅烷联剂，亦是具有高水解活性的官能基硅烷化合物。一些有代表性a-官能基硅烷偶联剂的相对水解反应活性，如表所示。
a- 官能基硅烷偶联剂的相对反应活性
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偶联剂名称
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表干时间/min
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己二胺基甲基三乙氧基硅烷
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2～4
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二乙胺基甲基三乙氧基硅烷
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2～4
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苯胺基甲基三甲氧基硅烷
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8
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苯胺基甲基三乙氧基硅烷
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49
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二氯甲基三乙氧基硅烷
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70
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乙酰氧基甲基三乙氧基硅烷
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171
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正硅酸乙酯
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428(7.1h)
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甲基三乙氧基硅烷
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>432(7.2h)
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注：表中的数据是在20℃和50%RH条件下，胶料组成配比为液体硅橡胶基础聚合物：交联剂：二月桂酸二丁基锡=100：3：0.3的试验中所取得的实验结果。 实验数据表明，正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷在上述条件下要达到表干的时间分别为7.1h和大于7.2h。以各种a-官能基硅烷偶联剂作RTV-1硅橡胶的交联剂时，在上述相同条件下其表干时间是从几分到171min。可见a-官能基硅烷偶联剂适合于作为RTV硅橡胶的快速硫化交联剂。它们属于改进醇型交联剂的新品种。 b.催化、快固醇型RTV-1胶在无催化剂或硫化促进剂的情况下烷基三烷氧基硅烷交联剂[RSi(OR’)3(R为Me，Vi，Ph等；R’为Me，Et)]与a,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷等组分组成的体系在室温下的硫化交联速度缓慢。像上表所指出的那样，即使在少量二月桂酸二丁基锡催化剂存在的情况下，以甲基三乙氧基硅烷作交联剂和以端羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物的体系，它在室温下的硫化速度也是相当缓慢的，要使其达到表干的时间需要7.2h以上。为了加快醇型RTV-1胶的硫化速度，达到应用工艺的技术要求，需在体系中引入合适的催化剂或合适的硫化促进剂。醇型RTV-1胶中所用的硫化促进剂有多种类型。其中包括咪唑类如N-甲基咪唑或其他N-取代基咪唑等；胺类如己二胺或(n-C6H13)2NH等；亚砜类如二甲基亚砜(Me2SO)等；胍类如(MeO)3SiC3H6N-C(NMe2)2等。在上述各种硫化促进剂中亚砜类化合物属于比较优良的品种之一。这点可通过在醇型RTV-1胶的配方中引入不同类型促进剂后对体系硫化速度产生不同影响而被证实。醇型RTV-1胶是由端基为Me(MeO)2SiO0.5基的聚二甲基硅氧烷63份、低粘度的二甲基硅油37份、二乙酸二丁基锡0.2份、甲基二甲氧基异丙氧基硅烷2份和硫化促进剂0.2～0.8份所组成。将上述醇型RTV-1胶密封包装，并在(95±5)℃下加热老化48h后将其于室温空气环境中进行硫化，其试验结果如表所示。
促进剂对醇型RTV-1胶硫化速度的影响的硫化促进作用
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促进剂品种
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加入量/份
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失粘时间/min
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己二胺
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0.6
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凝胶
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N-甲基咪唑
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0.6
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250
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二甲基亚砜
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0.8
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140
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在加稳定剂的醇型RTV-1胶配方中，亚砜类化合物促进硫化的作用更加明显。在含有环己异氰酸酯稳定剂的醇型RTV-1胶配方中亚砜类促进剂的促进硫化效果如表所示。二甲基亚砜对含稳定剂RTV-1胶
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稳定剂
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二甲基亚砜用量/份
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失粘时间/min
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胶料未老化
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胶料老化48h(95±5)℃
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无
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0
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108～155
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不硫化
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1
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70
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不硫化
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|
|
环己异氰酸酯
|
0
|
108-155
|
75
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1
|
55
|
55
|
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