脱醇型室温硫化液体硅橡胶（RTV硅橡胶）的显著特点为无臭，无毒，对金属基材无腐蚀。是目前硅酮结构胶主要采用的类型，硅酮结构胶是一种中性固化、专为建筑幕墙中的结构粘结装配而设计的[1]。可在很宽的气温条件下轻易地挤出使用，依靠空气中的水分固化成优异、耐用的高模量、高弹性的硅酮橡胶。多官能性烷基硅氧烷及硅氧烷是配制脱醇型RTV硅橡胶的交联剂，双组份RTV硅橡胶多使用原硅酸乙酯，原硅酸丙脂和聚硅酸乙酯等，单组份RTV硅橡胶则多使用甲基三甲氧基硅烷，有时候也采用甲基三乙氧基硅烷，乙烯基三甲氧基硅烷并用体系。在常用的五大类液体硅橡胶水解活性对比中，丙酮型＞酰胺型＞乙酸型＞酮肟型＞醇型，[2]脱醇型硅橡胶水解活性偏低，需要配合催化剂促进基础聚合物与交联剂的缩合交联反应，常用的催化剂主要有有机锡类催化剂和钛酸酯及其配合物类催化剂，在配方设计中虽然催化剂投量很少，但是催化剂具有的生物毒性不容忽视，例如常用的二月桂酸二丁基锡的小鼠口服半致死量（LD50）为175-1600mg/kg 。为寻求在降低催化剂投量的基础上保持硅橡胶性能的方法，本文采用改性的的硅烷偶联剂（TH-550），改性RTV硅橡胶，对比采用KH-550作为偶联剂的的硅橡胶的力学性能和粘接性能。

1 实验部分

1.1 主要原料及设备
α，ω-端羟基聚二甲基硅氧烷（107胶），新蓝天化工；γ-氨丙基三乙氧基硅烷（KH-550），新蓝天化工；TH-550，自制；交联剂；有机锡催化剂，硅橡胶A组分，集泰化工。

1.2 制备工艺
将一定量的107胶与交联剂，偶联剂，催化剂依次混合，搅拌均匀后灌装得结构胶B组分，在使用时按一定比例混合结构胶A组分和结构胶B组分即可。

1.3 性能测试
1）拉断时间：
混合结构胶A,B两组份，从混合开始计时，注入烧杯中，插入木棒，间隔一定时间拉起木棒，当拉起木棒胶在内部断裂时，即为拉断时间，如图1所示：

图 1 拉断时间示意图 
                

2）物理力学性能
哑铃测试：将胶样注入模具中，压平，在25℃，55%RH的环境中固化7d。取出胶片，裁成标准的哑铃型。按GB/T 528采用电子万能试验机测试拉伸强度。
力学性能：标准条件，浸水7d，90℃烘烤1h,水紫外光照300h的力学性能测试，均按GB/T 13477方法测试。

2 结果与讨论

2.1 偶联剂对拉断时间和催化剂投量的影响
在其他组分不变的情况下，改变两种偶联剂，对拉断时间的影响如表1所示：

表1 不同偶联剂对硅橡胶拉断时间的影响

从表1可以看出，在其他条件不变的情况下，相比于KH-550，采用TH-550做偶联剂的配方大大缩短了硅橡胶的拉断时间，而且随着偶联剂投量的加大，拉断时间迅速缩短，拉断时间从一方面反映了硅橡胶的固化速度。TH-550加入后显著缩短硅橡胶拉断时间的主要原因是加入TH-550与配方中的其他偶联剂更容易产生“协同效应”,增加固化速度[3]。
固定偶联剂投量，改变催化剂投量对结构胶拉断时间的影响如表2所示：

表2 催化剂对拉断时间的影响

从表2可以看出，在偶联剂投量一定的情况下，相同的催化剂投量对以TH-550为偶联剂的硅橡胶的拉断时间影响更明显，以表中数据为例，在达到40分钟左右的拉断时间上，TH-550做偶联剂的配方仅需要0.04g催化剂，而以KH-550做偶联剂的配方需要0.4g催化剂。这主要是由于TH-550在体系具有更高的活性，更容易与107基胶的末端羟基发生作用。

2.2 偶联剂对力学性能的影响

表3 不同偶联剂对硅橡胶理学性能的影响

从表3可以看出，在其他条件不变的情况下，添加TH-550做偶联剂的硅橡胶在力学性能上和以KH-550做偶联剂的硅橡胶没有明显差异，在各种条件下的断裂伸长率实验中，可以看出，添加TH-550硅橡胶的断裂伸长率稍高于添加KH-550的硅橡胶，这主要是因为添加TH-550的硅橡胶具有较高的模量。

2.3 偶联剂对粘接性能的影响

表4 不同偶联剂的硅橡胶粘接性试验

注：CF为内聚破坏、MF为混合破坏、AF为界面破坏

从表4可以看出，对于常用粘接材料，更换偶联剂对于硅橡胶的粘接性没有明显的影响，两种偶联剂对于三种粘接材料在完全固化后均为内聚破坏，这主要是由于TH-550引入硅橡胶后，虽然减少了催化剂的投量，但是TH-550对于基材表面的润湿作用导致硅橡胶和粘接基材的接触角变小，更利于粘接。

3 结论

（1）在催化剂用量相同的情况下，添加同等份数的两种偶联剂，TH-550可以大大缩短硅橡胶的固化时间。
（2）在两种偶联剂用量相同的情况下，达到相同的固化效果，两种硅橡胶的催化剂投量比为1:10。采用TH-550做偶联剂的硅橡胶可以大大的减少催化剂的投量。
（3）采用TH-550做偶联剂的硅橡胶在减少了催化剂的投量后，对比采用KH-550做偶联剂，未减少催化剂投量的硅橡胶，其模量有所提高，其他力学性能和粘接性能没有明显变化。

参考文献
[1] 黄文润，液体硅橡胶，四川科学技术出版社，2009
[2] 何秀冲，王熹，廖江涛，贮存稳定快固型RTV-1密封胶的制备及性能，粘接， 2013.1：34-37
[3] 张海龙，张燕青，王晓红，崔 洪，硅酮结构密封胶使用寿命的影响因素及评价方法，建筑接缝密封与防水，2012.13：21-25

全文摘自2015全国铝门窗幕墙行业年会论文集《改性硅烷偶联剂对硅橡胶性能的影响》，作者娄小浩、陈中华。转载请注明出自广州门窗展官网http://www.windoorexpo.com/和作者。
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