一種耐高溫耐壓玻璃膠及制備方法和應用與流程
1.本發明涉及一種耐高溫耐壓玻璃膠，涉及c09j，具體涉及粘合劑領域。
背景技術：
2.玻璃膠是將玻璃與其他基材粘合所用的粘合劑，硅類玻璃膠具有良好的耐高溫，耐油，耐酸堿性能，但是隨著科學技術的進步，對硅類玻璃膠耐溫性能的要求越來越高，部分玻璃膠無法在400℃的真空高壓(5mpa)環境中使用，短時間的使用就會導致玻璃膠變軟、開裂，失去粘性和緩沖性無法使用。并且玻璃纖維組成的基布由于表面潤濕性能不佳，會使玻璃膠與玻璃纖維基布粘合時粘結效果較差。并且玻璃膠在粘接玻璃纖維壓合墊時需要具有一定的彈性緩沖力，克服玻璃膠在高溫環境中硬化變脆的問題。
3.中國發明專利cn202110426191.8公開了一種耐高溫型防火阻燃硅酮膠及其制備方法，通過采用納米碳酸鈣和輕質碳酸鈣的補強劑組合，提高硅酮膠的耐高溫耐熱性能，但是在高溫環境中會硬化變脆不能保持原本的耐緩沖性能。中國發明專利cn202010928856.0公開了一種中性透明硅酮膠及其制備方法，通過采用高溫氣流粉碎的方式使白炭黑與有機硅烷分子表面結合更牢固，提高其耐高溫性能，具有較佳的彈性緩沖性能，但是可滿足的高溫使用溫度較低，不適合400℃以上的高溫環境。
技術實現要素：
4.本發明的第一個方面提供了一種耐高溫耐壓玻璃膠，制備原料以重量份計包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交聯劑1-3份，耐高溫助劑1-5份，硅烷偶聯劑1-3份阻燃劑0.5-1.5份。
5.作為一種優選的實施方式，所述聚硅氧烷選自含羥基聚硅氧烷、甲基硅油、氨丙基聚硅氧烷、烯丙基聚硅氧烷中的一種或幾種的組合。
6.作為一種優選的實施方式，所述聚硅氧烷為含羥基聚硅氧烷和甲基硅油的組合。
7.作為一種優選的實施方式，所述甲基硅油的粘度在25℃下為3000-6000mpa.s。
8.作為一種優選的實施方式，所述含羥基聚硅氧烷選自3-羥基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷、羥基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基封端的聚(甲基3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、α,ω-二羥基聚硅氧烷中的一種或幾種的組合。
9.作為一種優選的實施方式，所述含羥基聚硅氧烷為羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羥基封端的聚二甲基硅氧烷的組合。
10.作為一種優選的實施方式，所述聚硅氧烷為羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的組合。
11.作為一種優選的實施方式，所述羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的重量比為1：(3-5)：(0.4-0.7)。
12.作為一種優選的實施方式，所述羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的重量比為1：4：0.5。
13.申請人發現通過采用羥基硅氧烷與含苯基的羥基硅氧烷反應，苯基的引入增大了硅氧烷主鏈的空間位阻，降低了高溫下聚硅氧烷鏈降解為小分子量低聚物的趨勢，減少了聚硅氧烷主鏈的降解，從而提高了玻璃膠體系的耐高溫性能。
14.作為一種優選的實施方式，所述填料選自炭黑、氣相二氧化硅、碳酸鈣、硅酸鈉、碳化硼、硅藻土、云母粉中的一種或幾種的組合。
15.作為一種優選的實施方式，所述填料為氣相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的組合。
16.作為一種優選的實施方式，所述氣相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的重量比為1：(0.3-0.6)：(0.2-0.4)。
17.作為一種優選的實施方式，所述氣相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的重量比為1：0.5：0.3。
18.作為一種優選的實施方式，所述硅藻土的粒徑為5-15μm。
19.作為一種優選的實施方式，所述硅藻土的粒徑為7μm。
20.申請人在實驗過程中發現采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土三種填料協同作用可以顯著提高玻璃膠的耐高溫性能，使其在450℃的真空環境中不會出現開裂，粘度降低，彈性下降的問題，猜測可能的原因是：二氧化硅容易與硅氮烷的熱解產物形成無機網絡結構，但是二氧化硅顆粒較小容易發生團聚，團聚點易發生橋連，在玻璃膠中形成應力缺陷，通過引入硅藻土可以降低二氧化硅的表面張力，減少二氧化硅的團聚，防止團聚點的產生，消除應力缺陷，并且碳化硼在高溫環境下發生氧化形成低熔點的氧化硼，進一步改善二氧化硅與硅藻土之間的連接緊密性，還可以進一步修補應力缺陷，使玻璃膠形成穩定均勻的整體體系，避免在高溫環境中出現開裂。
21.作為一種優選的實施方式，所述交聯劑選自甲基三丁酮肟基硅烷、聚碳化二亞胺、氮丙啶中的一種或幾種的組合。
22.作為一種優選的實施方式，所述交聯劑為甲基三丁酮肟基硅烷。
23.作為一種優選的實施方式，所述阻燃劑選自鹵系、磷氮系、氮系、氫氧化物類、磷類、硅酸鹽類阻燃劑中的一種或幾種的組合。
24.作為一種優選的實施方式，所述阻燃劑為磷氮系和氫氧化物類阻燃劑的組合。
25.作為一種優選的實施方式，所述阻燃劑為聚磷酸銨與氫氧化鋁的組合。
26.作為一種優選的實施方式，所述聚磷酸銨與氫氧化鋁的重量比為1：(2-3)。
27.作為一種優選的實施方式，所述聚磷酸銨與氫氧化鋁的重量比為1：2.5。
28.通過采用聚磷酸銨與氫氧化鋁的組合阻燃劑，在燃燒時可以與硅聚合物形成碳層，進而阻止煙和火焰的形成，達到阻燃的效果。
29.作為一種優選的實施方式，所述耐高溫助劑選自氧化鈰稀土穩定劑、二辛癸酸二甲基錫熱穩定劑、受阻酚類穩定劑、硫磷類穩定劑中的一種或幾種的組合。
30.作為一種優選的實施方式，所述耐高溫助劑為氧化鈰稀土穩定劑。
31.本發明的第二個方面提供了一種耐高溫耐壓玻璃膠的制備方法，包括以下步驟：
32.(1)將聚硅氧烷，耐高溫助劑，硅烷偶聯劑混合后，轉入玻璃膠用捏合機中進行共混，反應溫度為170-180℃，真空反應20-40min；
33.(2)加入填料，阻燃劑，交聯劑繼續混合30-50min；
34.(3)出料后，使用膠打出，80℃固化50-70min，即可。
35.本發明的第三個方面提供了一種耐高溫耐壓玻璃膠的應用，應用于玻璃纖維壓合墊中。
36.與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：
37.(1)本發明所述耐高溫耐壓玻璃膠，通過采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土的填料組合，使其在450℃以上的真空環境中不會出現開裂，粘度降低，彈性下降的問題，適合在高溫環境中穩定使用。
38.(2)本發明所述耐高溫耐壓玻璃膠，通過采用羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷與羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油協同作用，避免了硅氧烷主鏈在高溫環境中降解為低分子量聚合物，使玻璃膠保持合適的彈性耐緩沖性能。
39.(3)本發明所述耐高溫耐壓玻璃膠，通過采用聚磷酸銨與氫氧化鋁協同作為阻燃劑，可以使玻璃膠在耐高溫的同時，達到a3的防火等級，具有一定的阻燃安全效果。
具體實施方式
40.下面通過實施例對本發明進行具體描述。有必要在此指出的是，以下實施例只用于對本發明作進一步說明，不能理解為對本發明保護范圍的限制，該領域的專業技術人員根據上述本發明的內容做出的一些非本質的改進和調整，仍屬于本發明的保護范圍。
41.另外，如果沒有其它說明，所用原料都是市售得到的。
42.實施例1
43.一種耐高溫耐壓玻璃膠，制備原料以重量份計包括：聚硅氧烷70份，填料28份，交聯劑2份，耐高溫助劑2.5份，硅烷偶聯劑2份阻燃劑1份。
44.所述聚硅氧烷為羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的組合，重量比為1：4：0.5。所述羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷購自廣州萊索化工科技有限公司，型號為108，所述羥基封端的聚二甲基硅氧烷購自麥克林，牌號為p856624；所述甲基硅油購自麥克林，粘度在25℃下為5000mpa.s牌號為d864821。
45.所述填料為氣相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的組合，重量比為1：0.5：0.3。所述硅藻土的粒徑為7μm，購自麥克林。所述氣相二氧化硅的粒徑為1250目，購自石家莊灃銘礦產品有限公司。
46.所述交聯劑為甲基三丁酮肟基硅烷。所述硅烷偶聯劑為kh550。
47.所述阻燃劑為聚磷酸銨與氫氧化鋁的組合，重量比為1：2.5。
48.所述耐高溫助劑為氧化鈰稀土穩定劑，購自深圳晶材化工有限公司，型號為jc-ce0b。
49.一種耐高溫耐壓玻璃膠的制備方法，包括以下步驟：
50.(1)將聚硅氧烷，耐高溫助劑，硅烷偶聯劑混合后，轉入玻璃膠用捏合機中進行共混，反應溫度為175℃，真空反應30min；
51.(2)加入填料，阻燃劑，交聯劑繼續混合40min；
52.(3)出料后，使用膠打出，80℃固化60min，即可。
53.實施例2
54.一種耐高溫耐壓玻璃膠及制備方法和應用，具體步驟同實施例1，不同點在于所述聚硅氧烷為羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的組合。
55.實施例3
56.一種耐高溫耐壓玻璃膠及制備方法和應用，具體步驟同實施例1，不同點在于所述填料為云母粉，碳化硼，硅藻土的組合。
57.實施例4
58.一種耐高溫耐壓玻璃膠及制備方法和應用，具體步驟同實施例1，不同點在于所述硅藻土的粒徑為40μm，購自麥克林。
59.性能測試：
60.1.防火性能：依據gb/t 8624-2012測試標準測試實施例1-4制備得到的玻璃膠的防火性能。
61.2.耐高溫性能：將固化后的玻璃膠置于470℃的真空環境中30min，取出后觀察表面表現，是否會出現開裂和粘性消失現象。
62.3.耐壓性能：將玻璃膠與玻璃纖維基布粘合固化后，使用5mpa壓力壓合1000次后觀察彈性恢復率。彈性恢復率＝壓合恢復后厚度-壓合后厚度/原厚度。
63.4.剝離強度：依據gb/t2792-1998測試標準測試實施例1-4制備得到的玻璃膠的180
°
剝離強度。
64.測試結果見表1。
65.表1
[0066][0067]
技術特征：
1.一種耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，制備原料以重量份計包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交聯劑1-3份，耐高溫助劑1-5份，硅烷偶聯劑1-3份阻燃劑0.5-1.5份。2.根據權利要求1所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述聚硅氧烷選自含羥基聚硅氧烷、甲基硅油、氨丙基聚硅氧烷、烯丙基聚硅氧烷中的一種或幾種的組合。3.根據權利要求2所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述含羥基聚硅氧烷選自3-羥基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷、羥基封端的聚二甲基硅氧烷、羥基封端的聚(甲基3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、α,ω-二羥基聚硅氧烷中的一種或幾種的組合。4.根據權利要求1所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述填料選自炭黑、氣相二氧化硅、碳酸鈣、硅酸鈉、碳化硼、硅藻土中的一種或幾種的組合。5.根據權利要求4所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述硅藻土的粒徑為5-15μm。6.根據權利要求1所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述交聯劑選自甲基三丁酮肟基硅烷、聚碳化二亞胺、氮丙啶中的一種或幾種的組合。7.根據權利要求1所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述阻燃劑選自鹵系、磷氮系、氮系、氫氧化物類、磷類、硅酸鹽類阻燃劑中的一種或幾種的組合。8.根據權利要求1所述耐高溫耐壓玻璃膠，其特征在于，所述耐高溫助劑選自氧化鈰稀土穩定劑、二辛癸酸二甲基錫熱穩定劑、受阻酚類穩定劑、硫磷類穩定劑中的一種或幾種的組合。9.一種根據權利要求1-8任一項所述耐高溫耐壓玻璃膠的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)將聚硅氧烷，耐高溫助劑，硅烷偶聯劑混合后，轉入玻璃膠用捏合機中進行共混，反應溫度為170-180℃，真空反應20-40min；(2)加入填料，阻燃劑，交聯劑繼續混合30-50min；(3)出料后，使用膠打出，80℃固化50-70min，即可。10.一種根據權利要求1-8任一項所述耐高溫耐壓玻璃膠的應用，其特征在于，應用于玻璃纖維壓合墊中。
技術總結
本發明公開了一種耐高溫耐壓玻璃膠，制備原料以重量份計包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交聯劑1-3份，耐高溫助劑1-5份，硅烷偶聯劑1-3份阻燃劑0.5-1.5份。本發明通過采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土的填料組合，使其在450℃以上的真空環境中不會出現開裂，粘度降低，彈性下降的問題，適合在高溫環境中穩定使用，并且通過采用羥基封端的聚甲基苯基硅氧烷與羥基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油協同作用，避免了硅氧烷主鏈在高溫環境中降解為低分子量聚合物，使玻璃膠保持合適的彈性耐緩沖性能。能。
