一种耐高温耐压玻璃胶及制备方法和应用与流程
1.本发明涉及一种耐高温耐压玻璃胶，涉及c09j，具体涉及粘合剂领域。
背景技术：
2.玻璃胶是将玻璃与其他基材粘合所用的粘合剂，硅类玻璃胶具有良好的耐高温，耐油，耐酸碱性能，但是随着科学技术的进步，对硅类玻璃胶耐温性能的要求越来越高，部分玻璃胶无法在400℃的真空高压(5mpa)环境中使用，短时间的使用就会导致玻璃胶变软、开裂，失去粘性和缓冲性无法使用。并且玻璃纤维组成的基布由于表面润湿性能不佳，会使玻璃胶与玻璃纤维基布粘合时粘结效果较差。并且玻璃胶在粘接玻璃纤维压合垫时需要具有一定的弹性缓冲力，克服玻璃胶在高温环境中硬化变脆的问题。
3.中国发明专利cn202110426191.8公开了一种耐高温型防火阻燃硅酮胶及其制备方法，通过采用纳米碳酸钙和轻质碳酸钙的补强剂组合，提高硅酮胶的耐高温耐热性能，但是在高温环境中会硬化变脆不能保持原本的耐缓冲性能。中国发明专利cn202010928856.0公开了一种中性透明硅酮胶及其制备方法，通过采用高温气流粉碎的方式使白炭黑与有机硅烷分子表面结合更牢固，提高其耐高温性能，具有较佳的弹性缓冲性能，但是可满足的高温使用温度较低，不适合400℃以上的高温环境。
技术实现要素：
4.本发明的第一个方面提供了一种耐高温耐压玻璃胶，制备原料以重量份计包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交联剂1-3份，耐高温助剂1-5份，硅烷偶联剂1-3份阻燃剂0.5-1.5份。
5.作为一种优选的实施方式，所述聚硅氧烷选自含羟基聚硅氧烷、甲基硅油、氨丙基聚硅氧烷、烯丙基聚硅氧烷中的一种或几种的组合。
6.作为一种优选的实施方式，所述聚硅氧烷为含羟基聚硅氧烷和甲基硅油的组合。
7.作为一种优选的实施方式，所述甲基硅油的粘度在25℃下为3000-6000mpa.s。
8.作为一种优选的实施方式，所述含羟基聚硅氧烷选自3-羟基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基封端的聚(甲基3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、α,ω-二羟基聚硅氧烷中的一种或几种的组合。
9.作为一种优选的实施方式，所述含羟基聚硅氧烷为羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羟基封端的聚二甲基硅氧烷的组合。
10.作为一种优选的实施方式，所述聚硅氧烷为羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的组合。
11.作为一种优选的实施方式，所述羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的重量比为1：(3-5)：(0.4-0.7)。
12.作为一种优选的实施方式，所述羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的重量比为1：4：0.5。
13.申请人发现通过采用羟基硅氧烷与含苯基的羟基硅氧烷反应，苯基的引入增大了硅氧烷主链的空间位阻，降低了高温下聚硅氧烷链降解为小分子量低聚物的趋势，减少了聚硅氧烷主链的降解，从而提高了玻璃胶体系的耐高温性能。
14.作为一种优选的实施方式，所述填料选自炭黑、气相二氧化硅、碳酸钙、硅酸钠、碳化硼、硅藻土、云母粉中的一种或几种的组合。
15.作为一种优选的实施方式，所述填料为气相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的组合。
16.作为一种优选的实施方式，所述气相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的重量比为1：(0.3-0.6)：(0.2-0.4)。
17.作为一种优选的实施方式，所述气相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的重量比为1：0.5：0.3。
18.作为一种优选的实施方式，所述硅藻土的粒径为5-15μm。
19.作为一种优选的实施方式，所述硅藻土的粒径为7μm。
20.申请人在实验过程中发现采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土三种填料协同作用可以显著提高玻璃胶的耐高温性能，使其在450℃的真空环境中不会出现开裂，粘度降低，弹性下降的问题，猜测可能的原因是：二氧化硅容易与硅氮烷的热解产物形成无机网络结构，但是二氧化硅颗粒较小容易发生团聚，团聚点易发生桥连，在玻璃胶中形成应力缺陷，通过引入硅藻土可以降低二氧化硅的表面张力，减少二氧化硅的团聚，防止团聚点的产生，消除应力缺陷，并且碳化硼在高温环境下发生氧化形成低熔点的氧化硼，进一步改善二氧化硅与硅藻土之间的连接紧密性，还可以进一步修补应力缺陷，使玻璃胶形成稳定均匀的整体体系，避免在高温环境中出现开裂。
21.作为一种优选的实施方式，所述交联剂选自甲基三丁酮肟基硅烷、聚碳化二亚胺、氮丙啶中的一种或几种的组合。
22.作为一种优选的实施方式，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷。
23.作为一种优选的实施方式，所述阻燃剂选自卤系、磷氮系、氮系、氢氧化物类、磷类、硅酸盐类阻燃剂中的一种或几种的组合。
24.作为一种优选的实施方式，所述阻燃剂为磷氮系和氢氧化物类阻燃剂的组合。
25.作为一种优选的实施方式，所述阻燃剂为聚磷酸铵与氢氧化铝的组合。
26.作为一种优选的实施方式，所述聚磷酸铵与氢氧化铝的重量比为1：(2-3)。
27.作为一种优选的实施方式，所述聚磷酸铵与氢氧化铝的重量比为1：2.5。
28.通过采用聚磷酸铵与氢氧化铝的组合阻燃剂，在燃烧时可以与硅聚合物形成碳层，进而阻止烟和火焰的形成，达到阻燃的效果。
29.作为一种优选的实施方式，所述耐高温助剂选自氧化铈稀土稳定剂、二辛癸酸二甲基锡热稳定剂、受阻酚类稳定剂、硫磷类稳定剂中的一种或几种的组合。
30.作为一种优选的实施方式，所述耐高温助剂为氧化铈稀土稳定剂。
31.本发明的第二个方面提供了一种耐高温耐压玻璃胶的制备方法，包括以下步骤：
32.(1)将聚硅氧烷，耐高温助剂，硅烷偶联剂混合后，转入玻璃胶用捏合机中进行共混，反应温度为170-180℃，真空反应20-40min；
33.(2)加入填料，阻燃剂，交联剂继续混合30-50min；
34.(3)出料后，使用胶打出，80℃固化50-70min，即可。
35.本发明的第三个方面提供了一种耐高温耐压玻璃胶的应用，应用于玻璃纤维压合垫中。
36.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
37.(1)本发明所述耐高温耐压玻璃胶，通过采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土的填料组合，使其在450℃以上的真空环境中不会出现开裂，粘度降低，弹性下降的问题，适合在高温环境中稳定使用。
38.(2)本发明所述耐高温耐压玻璃胶，通过采用羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷与羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油协同作用，避免了硅氧烷主链在高温环境中降解为低分子量聚合物，使玻璃胶保持合适的弹性耐缓冲性能。
39.(3)本发明所述耐高温耐压玻璃胶，通过采用聚磷酸铵与氢氧化铝协同作为阻燃剂，可以使玻璃胶在耐高温的同时，达到a3的防火等级，具有一定的阻燃安全效果。
具体实施方式
40.下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
41.另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
42.实施例1
43.一种耐高温耐压玻璃胶，制备原料以重量份计包括：聚硅氧烷70份，填料28份，交联剂2份，耐高温助剂2.5份，硅烷偶联剂2份阻燃剂1份。
44.所述聚硅氧烷为羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷，羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的组合，重量比为1：4：0.5。所述羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷购自广州莱索化工科技有限公司，型号为108，所述羟基封端的聚二甲基硅氧烷购自麦克林，牌号为p856624；所述甲基硅油购自麦克林，粘度在25℃下为5000mpa.s牌号为d864821。
45.所述填料为气相二氧化硅，碳化硼，硅藻土的组合，重量比为1：0.5：0.3。所述硅藻土的粒径为7μm，购自麦克林。所述气相二氧化硅的粒径为1250目，购自石家庄沣铭矿产品有限公司。
46.所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷。所述硅烷偶联剂为kh550。
47.所述阻燃剂为聚磷酸铵与氢氧化铝的组合，重量比为1：2.5。
48.所述耐高温助剂为氧化铈稀土稳定剂，购自深圳晶材化工有限公司，型号为jc-ce0b。
49.一种耐高温耐压玻璃胶的制备方法，包括以下步骤：
50.(1)将聚硅氧烷，耐高温助剂，硅烷偶联剂混合后，转入玻璃胶用捏合机中进行共混，反应温度为175℃，真空反应30min；
51.(2)加入填料，阻燃剂，交联剂继续混合40min；
52.(3)出料后，使用胶打出，80℃固化60min，即可。
53.实施例2
54.一种耐高温耐压玻璃胶及制备方法和应用，具体步骤同实施例1，不同点在于所述聚硅氧烷为羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油的组合。
55.实施例3
56.一种耐高温耐压玻璃胶及制备方法和应用，具体步骤同实施例1，不同点在于所述填料为云母粉，碳化硼，硅藻土的组合。
57.实施例4
58.一种耐高温耐压玻璃胶及制备方法和应用，具体步骤同实施例1，不同点在于所述硅藻土的粒径为40μm，购自麦克林。
59.性能测试：
60.1.防火性能：依据gb/t 8624-2012测试标准测试实施例1-4制备得到的玻璃胶的防火性能。
61.2.耐高温性能：将固化后的玻璃胶置于470℃的真空环境中30min，取出后观察表面表现，是否会出现开裂和粘性消失现象。
62.3.耐压性能：将玻璃胶与玻璃纤维基布粘合固化后，使用5mpa压力压合1000次后观察弹性恢复率。弹性恢复率＝压合恢复后厚度-压合后厚度/原厚度。
63.4.剥离强度：依据gb/t2792-1998测试标准测试实施例1-4制备得到的玻璃胶的180
°
剥离强度。
64.测试结果见表1。
65.表1
[0066][0067]
技术特征：
1.一种耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，制备原料以重量份计包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交联剂1-3份，耐高温助剂1-5份，硅烷偶联剂1-3份阻燃剂0.5-1.5份。2.根据权利要求1所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述聚硅氧烷选自含羟基聚硅氧烷、甲基硅油、氨丙基聚硅氧烷、烯丙基聚硅氧烷中的一种或几种的组合。3.根据权利要求2所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述含羟基聚硅氧烷选自3-羟基丙基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷、羟基封端的聚二甲基硅氧烷、羟基封端的聚(甲基3,3,3-三氟丙基)硅氧烷、α,ω-二羟基聚硅氧烷中的一种或几种的组合。4.根据权利要求1所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述填料选自炭黑、气相二氧化硅、碳酸钙、硅酸钠、碳化硼、硅藻土中的一种或几种的组合。5.根据权利要求4所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述硅藻土的粒径为5-15μm。6.根据权利要求1所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述交联剂选自甲基三丁酮肟基硅烷、聚碳化二亚胺、氮丙啶中的一种或几种的组合。7.根据权利要求1所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述阻燃剂选自卤系、磷氮系、氮系、氢氧化物类、磷类、硅酸盐类阻燃剂中的一种或几种的组合。8.根据权利要求1所述耐高温耐压玻璃胶，其特征在于，所述耐高温助剂选自氧化铈稀土稳定剂、二辛癸酸二甲基锡热稳定剂、受阻酚类稳定剂、硫磷类稳定剂中的一种或几种的组合。9.一种根据权利要求1-8任一项所述耐高温耐压玻璃胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚硅氧烷，耐高温助剂，硅烷偶联剂混合后，转入玻璃胶用捏合机中进行共混，反应温度为170-180℃，真空反应20-40min；(2)加入填料，阻燃剂，交联剂继续混合30-50min；(3)出料后，使用胶打出，80℃固化50-70min，即可。10.一种根据权利要求1-8任一项所述耐高温耐压玻璃胶的应用，其特征在于，应用于玻璃纤维压合垫中。
技术总结
本发明公开了一种耐高温耐压玻璃胶，制备原料以重量份计包括：聚硅氧烷65-75份，填料25-30份，交联剂1-3份，耐高温助剂1-5份，硅烷偶联剂1-3份阻燃剂0.5-1.5份。本发明通过采用二氧化硅，碳化硼和硅藻土的填料组合，使其在450℃以上的真空环境中不会出现开裂，粘度降低，弹性下降的问题，适合在高温环境中稳定使用，并且通过采用羟基封端的聚甲基苯基硅氧烷与羟基封端的聚二甲基硅氧烷，甲基硅油协同作用，避免了硅氧烷主链在高温环境中降解为低分子量聚合物，使玻璃胶保持合适的弹性耐缓冲性能。能。
