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氨基三乙氧基硅烷对脱酸型RTV硅橡胶催化作用的研究

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氨基三乙氧基硅烷对脱酸型RTV硅橡胶催化作用的研究季晓婷，刘述梅，赵建青(华南理工大学材料科学与工程学院，广东广州510640)[摘要]由100份端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)和8份甲基三乙酰氧基硅烷构成的脱醋酸型单组份室温硫化硅橡胶中，分别加入3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷(AATS)和二乙胺基甲基三乙氧基硅烷(DMTS)三种氨基硅烷，并改变用量为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5份。

从胶料固化过程中的粘弹性行为、表干时间和交联度等方面研究三种氨基硅烷的催化作用，并与二月桂酸二丁基锡(DBTDL)进行对比。

胶料固化过程中损耗系数(tanδ)与复数粘度变化结果表明：三种氨基硅烷在该胶料中的催化作用与它们的碱性直接相关，碱性最强的AATS在低于1.5份用量下，表现出最高的催化效率，但由于其易自缩合成低聚物，在用量高于1.5份后，催化效率降低；DMTS的碱性强于APTES，在各用量下，其催化效果均好于APTES，通过增加DMTS的用量可获得接近于DBTDL的催化效果。

各胶料固化12 h后的交联度结果表明氨基硅烷在胶料中主要起催化作用，交联作用不明显。

[关键词]脱酸型室温硫化液体硅橡胶；二乙氨基甲基三乙氧基硅烷；3-氨丙基三乙氧基硅烷；3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷；催化固化[中图分类号]TQ333.93 [文献标识码]A [文章编号]1007-1865(2019)07-0001-04Study on the Catalytic Action of Aminothethoxysilane on Deacidified RTV SiliconeRubberJi Xiaoting, Liu Shumei, Zhao Jianqing(School of Materials Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China) Abstract: 3-aminopropyltriethoxysilane (APTES), 3-(2-aminoethylamino)propyltriethoxysilane (AATS) and diethylaminomethyltriethoxysilane (DMTS) were added to deacidified room temperature vulcanized silicone rubber (RTV silicone rubber) respectively, which was consisted of 100 phr hydroxyfunctionalized poly(dimethylsiloxane) (HTPDMS) and 8 phr methyltriacetoxysilane. The amounts varied in 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, and 2.5 phr. Their catalysis efficiency in the curing process of rubber stocks was studied by the viscoelastic behavior, tack free time and cross-linking degree. A comparison was performed with dibutyltin dilaurate (DBTDL). The results shows that the catalysis efficiency of three amino silanes is related to their alkalinity directly. Due to the strongest alkalinity, AATS shows the highest catalysis efficiency under 1.5 phr amount. However, more than 1.5 phr AATS will lead to decline of catalysis efficiency because of self-condensation. As the stronger alkalinity, DMTS exhibits higher catalysis efficiency than APTES. Furthermore, DMTS and DBTDL have a closer catalysis efficiency to DMTS. The results of cross-linking degree after curing for 12 h reveals that the amino silanes mainly play a catalytic role in the rubber stocks, instead of cross-link effects.Keywords: deacidified room temperature vulcanized silicone rubber；diethylaminomethyltriethoxysilane；3-aminopropyltriethoxysilane；3-(2-aminoethylamino) propyltriethoxysilane；catalysis脱酸型单组份室温硫化液体硅橡胶(RTV硅橡胶)是以端羟基聚二甲基硅氧烷(分子量在1~8万之间)为母胶，配以补强填料、甲基三乙酰氧基硅烷交联剂、催化剂等，混合后挤出封装而成；使用时高水解活性的酰氧基遇到空气中的水分水解形成羟基，再与聚硅氧烷两端的羟基缩聚生成三维网状结构的弹性体。

该RTV 硅橡胶具有强度高、粘接性好和透明性佳等优点，是目前应用最广泛的品种之一[1-4]，其交联反应过程如图1[5]。

图1 脱酸型RTV硅橡胶交联反应过程Fig.1 Process of RTV silicone rubber cross-linking reaction脱酸型RTV硅橡胶的硫化速度与所用催化剂的类型和用量有着非常密切的关系，有机锡类对羟基之间的缩合反应有很高的催化活性，其中二丁基二月桂酸锡(DBTDL)是应用效果最好的催化剂[6]，目前被广泛采用之，但DBTDL属于中等毒性级别的物质, 许多国家已禁止在食品袋和血浆袋中使用。

随着人们环保意识的加强，重金属锡的应用将越来越受到限制，寻找开发无锡环保的催化剂是该领域的重大课题[7-10]。

二乙氨基甲基三乙氧基硅烷(DMTS)、苯氨基甲基三乙氧基硅烷和环己基三乙氧基硅烷等α-氨基三乙氧基硅烷作为脱酮肟型RTV硅橡胶交联剂使用时，被发现对端羟基聚二甲基硅氧烷有一定的催化固化作用[11]，但其在脱酸型RTV硅橡胶体系的催化作用，目前尚未见研究报道。

本文以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)、3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷(AATS)和DMTS 三种氨基硅烷作为脱酸型RTV硅橡胶的催化剂，从粘弹性行为、表干时间和交联度等方面对其催化固化作用规律进行研究，并与传统催化剂DBTDL进行对比。

1 实验1.1 原料端羟基聚二甲基硅氧烷(HTPDMS)，M W4200，阿法埃沙(中国)化学有限公司；甲基三乙酰氧基硅烷(MeSi(OAc)3)，90 %，阿拉丁试剂(上海)有限公司；二乙胺基甲基三乙氧基硅烷，97 %，阿达玛斯试剂(上海)有限公司；3-(2-氨基乙胺基)丙基三乙氧基硅烷，96 %，阿拉丁试剂(上海)有限公司；3-氨丙基三乙氧基硅烷，99 %，阿拉丁试剂(上海))有限公司；二月桂酸二丁基锡，95 %，阿法埃沙(中国)化学有限公司。

1.2 实验内容及执行标准1.2.1 试样制备称取100份HTPDMS和8份MeSi(OAc)3，于氮气氛围下混合均匀，然后分别加入四种不同催化剂，并改变各催化剂的添加量分别为0.5，1.0，1.5，2.0，2.5份，于氮气氛围下混合搅拌均匀，得到备用胶料。

将胶料倒于模具中，用刮刀刮平，室温下静试验与研究[收稿日期] 2019-03-19[基金项目] 广东省科技计划项目(2015B090925001)[作者简介] 季晓婷(1994-)，女，浙江省金华市人，硕士研究生，主要研究方向为高分子材料。

置7 d 后，脱模获得室温硫化硅橡胶样条。

1.2.2 粘弹性行为测试取备用胶料，采用奥地利Anto Paar 公司的MCR102型平板流变仪进行测试，设定温度为25 ℃，测试时间为60 min ，每1 min 采集一次数据。

1.2.3 表干时间测试取备用胶料，按GB/T 13477.5-2002进行测试。

1.2.4 交联度测试采用抽提的方法测得：备用胶料室温放置一定时间后取样，以正己烷为溶剂抽提24 h 。

抽提之后剩余物质量与抽提前质量之比为交联度[12]。

1.2.5 差示扫描量热测试采用德国Netzsch 公司的DSC 200F A01型差示扫描量热仪进行测量，测定条件：先骤冷至-150 ℃，恒温5 min ，再以5 ℃/min 升温至30 ℃。

2 结果与讨论2.1 粘弹性能为了简单，采用由HTPDMS 、MeSi(OAc)3和催化剂构成的胶料体系进行测试。

三种氨基硅烷催化作用下各胶料固化过程中的损耗系数(tanδ)及复数粘度结果如图2、3，并与DBTDL 的作用进行对比。

从图2a 、2b 、2c 可以看到，固化反应开始前，tanδ＞1，各体系均呈现很大的粘性；反应开始后，由于HTPDMS 与MeSi(OAc)3水解生成的三羟基甲基硅烷发生缩合反应，材料内部迅速交联而具有弹性，表现为tanδ迅速减小；tanδ降至1时，体系达到凝胶点，此后体系的弹性开始优于粘性[13]，tanδ的降低速度减慢；随时间的延长，tanδ趋近于0，意味着材料内部形成稳定的交联结构[12]。

三种氨基硅烷的催化作用有较大的差异，DMTS 用量为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5份时，到达凝胶点所需时间分别为36 min 、13 min 、7 min 、6 min 和4 min ；APTES 各用量下，到达凝胶点所需时间分别为54 min 、30 min 、18 min 、12 min 和7 min ，均比同样用量下DMTS 催化体系长。

两者开始随用量的增加固化速度增加较明显，但用量大于1.5份后，到达凝胶点所需时间随用量的增加降低不是太明显。

AATS 用量为0.5、1.0、1.5、2.0和2.5份时，到达凝胶点所需时间分别为17 min 、14 min 、14 min 、15 min 和17 min ，用量为0.5份时，到达凝胶点所需时间只要17 min ，比DMTS 的36 min 更少，但用量在1.5份后再增加，到达凝胶点所需时间反而会增加，这可能是在用量大时，AATS 分子间发生自缩合催化效率反而降低的缘故。

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γ--氨基丙基三乙氧基硅烷(γ--APS)水解及成膜行为研究的开题报告

γ--氨基丙基三乙氧基硅烷(γ--APS)水解及成膜行为研究的开题报告

γ--氨基丙基三乙氧基硅烷(γ--APS)水解及成膜行为研究的开题报告题目：γ--氨基丙基三乙氧基硅烷(γ--APS)水解及成膜行为研究一、研究背景γ--氨基丙基三乙氧基硅烷(γ--APS)是一种重要的硅有机化合物，广泛应用于表面处理、界面改性、涂层等领域。

硅烷在水中水解产生有机基与硅氧键，具有较好的亲水性和附着力，可用于制备防腐蚀、防污染、耐高温和耐低温等功能性薄膜。

因此，研究γ--APS在水中的水解及成膜行为具有一定的理论和应用价值。

二、研究内容1. γ--APS在水中的水解反应机理研究。

通过分析硅烷的化学结构和水解反应原理，探索γ--APS在不同条件下的水解反应机理。

2. 硅烷水解产物的结构表征。

应用红外光谱、核磁共振等测试手段，对不同水解产物的结构进行表征和分析。

3. γ--APS水解产物的表面活性研究。

采用表面张力测定仪、接触角测定仪等表征手段研究γ--APS水解产物在水中的界面活性。

4. γ--APS水解产物在基底上的成膜行为研究。

通过旋涂、喷涂等方式将水解产物覆盖在基底上，分析其成膜特性和膜的性能。

三、研究意义1. 为了更好地理解硅有机化合物在水中水解的反应机制，揭示硅有机化合物在不同条件下的应用潜力。

2. 通过对γ--APS水解产物的表征和分析，为硅有机化合物在表面处理、涂层等领域的应用提供依据。

3. 研究γ--APS水解产物在基底上的成膜行为，为硅烷在涂层领域的应用提供参考和指导。

四、研究方法1. 合成γ--APS，并进行物理性质测试。

2. 通过红外光谱、核磁共振等手段对硅烷水解反应产物进行表征和分析。

3. 采用表面张力测定仪、接触角测定仪等表面测试仪器，研究γ--APS水解产物在水中的表面活性特性。

4. 采用旋涂、喷涂等方式将水解产物覆盖在基底上，分析其成膜特性和膜的性能。

五、研究进展计划1. 合成γ--APS，并进行物理性质测试。

2. 通过红外光谱、核磁共振等手段对硅烷水解反应产物进行表征和分析。

单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶的研究进展

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单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶的研究进展作者：孙全吉张辉范召东吴娜王磊来源：《粘接》2021年第10期摘要：综述了单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶的研究进展，分别介绍了α-官能基硅烷体系、有机钛体系、有机锡体系、有机锡/有机钛并用体系的单组分透明脱醇室温硫化硅橡胶性能的特点。

关键词：透明;脱醇;室温硫化硅橡胶中图分类号：TQ333.93 文献标识码：A 文章编号：1001-5922（2021）10-0010-04Research Progress of One-component Transparent Dealcoholized Silicone RubberSun Quanji1， Zhang Hui2， Fan Zhaodong1， Wu Na1， Wang Lei1（1.AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials， Beijing 100095， China;2. Military Representive office of army aviation department in Beijing， Beijing 100095，China ）Abstract：This paper reviews the research progress of one-component transparent dealcoholization room temperature vulcanized silicone rubber. The performance characteristics of single-component transparent dealcoholized room temperature vulcanized silicone rubber of α-functional silane system， organotitanium system， organotin system， organotin/organotitanium combined system are introduced respectively.Key words：transparent;dealcoholized; room temperature vulcanized silicone rubber单组分室温硫化硅橡胶是以液体端羟基硅橡胶为基胶，多官能团硅烷为交联剂，配合补强填料、催化剂、增粘剂等，在隔绝空气下混合均匀后，分装密闭保存而成;它挤出后接触空气中的水分，即可发生交联反应而成弹性体。

脱醇型单组分室温硫化硅橡胶的研制

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脱醇型单组分室温硫化硅橡胶的研制程小莲;曾军;张少鸿;胡新嵩;陈浩英【摘要】The alkoxy-terminated 107 silicone rubber was prepared with α,ω-dihydroxy polydimethylsiloxane (107 silicone rubber) and vinyltrimethoxysilane as the capping agent.And then the dealcoholized one-component room temperature vulcanized silicone rubber with good storage stability was prepared by adding the cross-linking agent,filler,self-compounded titanium catalyst into the alkoxy-terminated 107 silicone rubber.The influences of the amounts of crosslinking agent,filler and different self-compounded titanium catalysts on the properties and the storage stability of the silicone rubber were studied.The results showed that the storage period of the silicone rubber was over 12 months,the tensile strength reached 2.38 MPa and the elongation at break reached 435％ when 5 phrs of crosslinking agent,120 phrs of filler and 4 phrs of catalyst were added into the 100 phrs alkoxy-terminated 107 silicone rubber.%以乙烯基三甲氧基硅烷为封端剂,对α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107胶)进行封端制得烷氧基封端的107胶,以此为基胶,加入交联剂、填料、自配的钛催化剂,制得了一种贮存稳定性较好的脱醇型单组分室温硫化硅橡胶;并考查了交联剂的用量、填料的用量以及不同型号自配的催化剂对胶的性能以及贮存稳定性的影响.结果表明,100份封端107胶中添加5份交联剂、120份填料、4份催化剂制备的胶贮存期大于12个月,拉伸强度达到2.38MPa,断裂伸长率达到435％.【期刊名称】《粘接》【年(卷),期】2018(000)002【总页数】4页(P29-32)【关键词】烷氧基封端;107胶;贮存稳定性;自配催化剂【作者】程小莲;曾军;张少鸿;胡新嵩;陈浩英【作者单位】广州市高士实业有限公司,广东省粘结密封材料(高士)工程技术研究中心,广东广州510450;广州市高士实业有限公司,广东省粘结密封材料(高士)工程技术研究中心,广东广州510450;广州市高士实业有限公司,广东省粘结密封材料(高士)工程技术研究中心,广东广州510450;广州市高士实业有限公司,广东省粘结密封材料(高士)工程技术研究中心,广东广州510450;广州市高士实业有限公司,广东省粘结密封材料(高士)工程技术研究中心,广东广州510450【正文语种】中文【中图分类】TQ436+.6硅橡胶具有优异的耐寒性、耐热性、耐候性和电绝缘性等特点，被广泛应用于建筑、交通运输机械电子及化工等领域。

车灯用快固化脱醇型RTV—1硅酮胶的研制

车灯用快固化脱醇型RTV—1硅酮胶的研制

车灯用快固化脱醇型RTV—1硅酮胶的研制主要研制了一款用于车灯装配粘接、固化速率较快的脱醇型RTV-1硅酮胶，探讨了填料和交联剂含量对车灯胶深层固化速率的影响以及带有氨基官能团的硅烷偶联剂对粘接性和贮存稳定性的影响。

研究发现，引入羟基清除剂可使该体系密封胶的贮存期达到9个月。

标签：车灯：快速固化；脱醇型；RTV-1在传统的车灯粘接应用中，通常使用单组分硅酮胶、丁基热熔胶、反应型聚氨酯热熔胶等。

其中，热熔胶具有固化快的优点，但其属于热塑性产品，耐高温性能较差；单组分硅酮胶需要吸收空气中的水汽由外到内慢慢固化，固化时间较长，对车灯的装配速度以及生产厂家的生产场地周转等要求较高，但其羟基封端的聚合物聚二甲基硅氧烷（俗称107硅橡胶）具备优异的耐高低温特性，同时具有对多种材料的良好粘接性、耐老化、耐震动、耐蠕变等优良性能，广泛应用于车灯粘接行业。

单组分硅酮密封胶依据交联体系的不同，可大致分为脱酮肟型、脱醇型、脱酸型、脱丙酮型等。

其中，脱酸型基本采用气相白炭黑补强，且粘接力弱；脱酮肟型在固化过程中会释放出无色油状小分子丁酮肟，如果应用于车灯的装配时，丁酮肟小分子会在灯壳上凝聚而产生油状“起雾”现象。

相对而言，脱醇型不仅具有低气味、低毒性，以及良好的粘接性等优点，而且在固化过程中脱出的是小分子甲醇，即使挥发并凝聚到灯壳上也观察不到“起雾”现象，因此更适合于配制车灯粘接用密封胶。

此外，在实际生产中车灯粘接装配时，要求硅胶的深层固化速度越快越好，固化越快，越能缩短车灯胶敞口固化的时间，从而提高生产周转率，并且，同等敞口固化的时间内，固化程度越完全，在车灯完全密封装配后，密封胶内未固化的游离助剂小分子的残留就越少，使后续车灯起雾的危险性就越低。

汽车车灯生产装配对单组分硅酮胶的基本要求是，具有较高的拉伸强度和断裂伸长率以及耐蠕变耐疲劳，深层固化快，没有明显的起雾现象，粘接性能优异，贮存期6个月以上。

本研究以单组分脱醇型硅酮胶在汽车车灯实际装配过程中的应用要求为出发点，研制了一款综合性能良好、深层固化速度快的单组分脱醇型车灯用胶，并对深层固化速度、粘接性、贮存稳定性等指标的影响因素做了探讨。