[发明专利]车灯装配使用的有机硅密封胶及其制备方法

说明书

本发明公开了一种车灯装配使用的有机硅密封胶及其制备方法。它的主要成分包括无活性有机硅低分子环体D3～D10的总质量含量低于0.05％的活性硅油或甲基硅油、白炭黑和碳酸钙等补强填料、烷氧基硅烷或者无活性有机硅低分子环体D3～D10的总质量含量低于0.05％的含氢硅油等交联剂、缩合或加成固化的催化剂、改性硅烷偶联剂类增粘剂等，本发明的有机硅密封胶用于车灯装配，拥有良好的操作性、粘接、耐湿热、耐高温、耐老化、减震、防水密封等功能。而且，本发明的有机硅密封胶具有有机硅低分子环体D3～D10的总质量含量低于0.05％的特点，将其应用到车灯装配中，可以抑制车灯起雾现象。

技术领域

本发明的实施方式涉及高分子密封材料领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种车灯装配使用的有机硅密封胶及其单组份有机硅密封胶、双组份缩合型有机硅密封胶和双组份加成型有机硅密封胶的制备方法。

背景技术

车灯装配常用有机硅密封胶做粘接密封材料，具有工艺性好、快速固化、粘接力强、密封性好、耐高温、耐老化等等优点。车灯常用的有机硅密封胶包括单组份脱醇型室温硫化硅橡胶和双组份缩合型室温硫化硅橡胶，在施胶后室温固化，放置一段时间后形成弹性体，对车灯的材质如玻璃、铝合金、PC、表面处理后的PP等材质形成优良的粘接。缩合型产品在固化时，释放副产物甲醇、乙醇等挥发性物质。加成型硅橡胶固化是采用含氢硅油和乙烯基硅油加成反应，交联时没有副产物产生，能加热快速固化，利于产品的快速生产，也可能是今后车灯装配用密封胶的新方向。

在单组份脱醇型密封胶和双组份缩合型密封胶以及加成型硅橡胶产品方面，已有大量的研究文献、专利以及产品，但用于车灯装配的有机硅密封胶在如何降低车灯点灯实验中的起雾现象未见深入的研究。密封胶在固化后，释放一定量的副产物，如甲醇、乙醇、异丙醇等小分子化合物，其中甲醇的沸点是64.5℃，乙醇沸点是79℃，异丙醇沸点是80.3℃，在常温容易透过车灯的透气孔、扩散挥发到空气中。同时硅橡胶具有透气率高的特点，这些小分子化合物在一段时间后也会透过密封胶扩散到空气中。因此密封胶固化副产物不会导致车灯在放置一段时间后出现起雾现象。而传统脱醇型有机硅密封胶做的车灯产品，在放置数天甚至更长时间后，再做通电点灯实验，仍然发现在灯罩表面出现一层雾状的凝结物，个别产品甚至呈小液珠状，长时间不消失，严重影响车灯的照明效果。拆卸灯罩，放置在空气中，发现这些凝结物不是和乙醇一样很快从表面挥发，而是长时间保持雾珠状，证明该物质不是未挥发的副产物甲醇、乙醇等小分子物质，也不是未参与固化的交联剂如甲基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯等低分子物质(交联剂在空气中会水解交联形成粉末状物质)。经取样气相色谱分析，初步确定这些雾状物质是一些没有活性的有机硅环体成分。

有机硅密封胶的主要成分含有高分子有机硅聚合物，该高分子有机硅聚合物是由如八甲基环四硅氧烷等有机硅混合环体和封头剂在微量氢氧化钾、硅醇钾、四甲基氢氧化铵等碱性催化剂，或硫酸、磺酸树脂、酸化白土等强酸性催化剂催化聚合，然后中和、过滤或者高温分解催化剂等方式，终止聚合反应。由于该聚合反应是平衡反应，最终平衡后的硅油和有机硅环体的比例大约是85∶15左右。通过高温真空除去大部分平衡的有机硅环体，可以将最终硅油中的有机硅环体降低到0.3－1.5％水平。经对固化后的硅橡胶萃取低分子环体、气相色谱分析判定，由这些常规硅油制备的硅橡胶中有机硅环体如D3(六甲基环三硅氧烷：沸点134℃)、D4(八甲基环四硅氧烷：沸点175℃)、D5(十甲基环五硅氧烷：沸点210℃)、D6(十二甲基环六硅氧烷：沸点245℃)、D7(十四甲基环七硅氧烷：沸点154℃/2.7mmHg)、D8(十六甲基环八硅氧烷：175℃/2.7mmHg)、D9(十八甲基环九硅氧烷)、D10(二十甲基环十硅氧烷)，合计为ΣD3-D10含量约0.3-1.5％的水平。除此之外，也含有更高聚合度的环体如D11-D20等。因此各种有机硅密封胶中含有少量高沸点挥发性有机硅环体。这些有挥发性环硅氧烷在高温下或高温高真空环境中，会挥发扩散，然后冷凝在温度较低的灯罩表面，形成雾珠。如果能将这些环体挥发扩散到灯罩表面的浓度降到很低的水平，则可以解决挥发性有机硅环体导致车灯起雾现象。