粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑及其制備方法
【專利摘要】本發明是一種粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑，所述硅橡膠膠黏劑包括質量混合比為1：1的A、B兩個組分，所述組分A按重量份計包括以下組分：A1聚有機硅氧烷70-90份；A2單乙烯基聚硅氧烷10-30份；A3含氫聚硅氧烷2-15份；A4氣相法二氧化硅5-20份；所述組分B按重量份計包括以下組分：B1.聚有機硅氧烷100份；B2.催化劑0.5-10份；B3.抑制劑0.05-1份；B4.硅烷偶聯劑2-10份；B5.鈦酸酯偶聯劑0.5-5份。本發明選擇了添加一端為羥基的單乙烯基硅油，并且通過鈦酸酯與硅烷偶聯劑的協同來保證膠黏劑與基材間的良好粘接，最終提供一種粘接性能優異的加成型硅橡膠，這種硅橡膠的制備工藝簡單，不用進行表面處理對常見玻璃、鋁材、ABS等都有很好的粘接效果。
【專利說明】粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及到一種膠黏劑及其制備方法，特別涉及一種粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]加成型硅橡膠是硅橡膠中新型的、性能優良的一類品種，相對于傳統的縮合型室溫硫化硅橡膠，它在硫化過程中不產生副產物、收縮率極小、加工成型方便，固化之后具有優異的耐老化和電絕緣性，因此常常被用作電器元件的封裝材料，防止水分、塵土、震動等對電子元器件造成損壞。
[0003]加成型硅橡膠硫化后是高飽和的非極性橡膠，在硅氧主鏈的外面排列的是一層非極性的有機基團，分子表面能低，因而對絕大多數基材的粘接性差，在一定程度上限制了其使用。目前，提高加成型硅橡膠與基材的粘接性主要有兩種方式:第一種方式是對基材表面進行預處理，包括底涂劑、等離子、電暈等處理方式，缺點是增加了復雜的處理工藝，導致生產效率一定程度的降低；第二種常見的方式是在配方中添加粘接促進劑，諸如乙烯基三甲氧基硅烷、Υ_(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y _(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷等，固化過程中，通過偶聯劑的遷移水解完成對基材的粘接，雖然工藝簡單，但是這些常見的偶聯劑對絕大多數塑料的粘接性都比較差。
[0004]中國專利CN102408869A公開了一種用乙烯基硅烷偶聯劑與環氧硅烷偶聯劑的水解產物作為粘接促進劑，雖然改善了對鋁材的粘接，但存在水解產物不好控制的缺點，而乙烯基與環氧基團的含量對固化有著重要的影響。中國另一發明專利CN102942896A公開了一種單組份使用的偶聯劑，是含有硅氫和環氧基的聚二甲基硅氧烷，粘接強度雖然明顯改善，但穩定性較差，一定程度限制了其使用。
[0005]目前國內工業生產中所用的加成型產品絕大多數是從道康寧、東芝、瓦克、信越等公司進口，生產成本較高。因此對粘接性能優異的加成型硅橡膠國產化的需求越來越刻不容緩。
【發明內容】
[0006]本發明通過添加鈦酸酯偶聯劑與一端為羥基的單乙烯基硅油，并配合常見的硅烷偶聯劑作為粘接促進體系，提供了一種粘接性能優異的加成型硅橡膠，這種硅橡膠不僅制備工藝簡單，而且不用進行表面處理便可以對常見的基材有很好的粘接效果。
[0007]為了實現本發明的目的，提出如下技術方案:
一種粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑，所述硅橡膠膠黏劑包括質量混合比為1:1的Α、B兩個組分，所述組分A按重量份計包括以下組分:
A1聚有機硅氧烷70-90份；
A2單乙烯基聚硅氧烷10-30份；
A3含氫聚硅氧烷2-15份；A4氣相法二氧化硅5-20份；
所述A1組分的結構中至少有兩個乙烯基與硅原子相連，25 °C時粘度為500-100000mpa *s,乙烯基含量為0.05%-8.0%。所述的乙烯基可位于分子鏈末端、分子鏈中間或分子鏈末端和中間同時存在；
所述A2組分在25°C時粘度為500-5000mpa.s,乙烯基含量為0.05%-0.5%。所述的乙烯基位于分子鏈的一個末端，另一個末端為羥基；
所述A3組分在25°C時粘度為IO-1OOmpa.S，氫含量為0.15%-1.6%。所述的含氫聚硅氧烷作為交聯劑時結構中至少要含有三個SiH基團，位于分子鏈中間；
所述A4組分為經過表面處理的氣相法二氧化硅，處理劑為二甲基二氯硅烷或六甲基二硅氮烷，其吸油值在100-200g/100g，比表面積為200-300m2/g ；
所述組分B按重量份計包括以下組分:
B1.聚有機硅氧烷100份；
B2.催化劑0.5-10份;
B3-抑制劑0.05-1份；
B4.硅烷偶聯劑2-10份；
B5.鈦酸酯偶聯劑0.5-5份；
所述B1組分的結構中至少有兩個乙烯基與硅原子相連，25 °C時粘度為500-100000mpa *s,乙烯基含量為0.05%-8.0%。所述的乙烯基可位于分子鏈末端、分子鏈中間或分子鏈末端和中間同時存在；
所述B2組分為Pt絡合物，配體為1，3- 二乙烯基四甲基二硅氧烷，Pt的含量為5_2000ppm ；
所述B3組分選用1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基環四硅氧烷、1-乙炔基環己醇、2-甲基丁炔醇、富馬酸二乙酯或馬來酸二烯丙酯中的至少一種；
所述B4組分選用y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y _(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、Υ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯或正硅酸乙酯部分水解物中的至少一種或幾種的組合；
所述B5組分選用鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、乙酰乙酸乙酯鈦螯合物中的至少一種或幾種的組合。
[0008]本發明還提出所述硅橡膠膠黏劑的制備方法，其中，所述組分A的制備方法是:將所述配比的4、A2、A3在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌20min混合均勻脫氣泡，加入A4組分，在真空度大于0.095Mpa的條件下攪拌60_90min ；
所述組分B的制備方法是:將所述配比的B2, B3在真空度大于0.095MPa,控溫50-60°C條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡，加入B4、B5組分，在真空度大于0.095MPa,控溫低于40°C的條件下攪拌20min。
[0009]本發明的有益效果:
本發明選擇了添 加一端為羥基的單乙烯基硅油，并且通過鈦酸酯與硅烷偶聯劑的協同來保證膠黏劑與基材間的良好粘接，最終提供一種粘接性能優異的加成型硅橡膠，這種硅橡膠的制備工藝簡單，不用進行表面處理對常見玻璃、鋁材、ABS等都有很好的粘接效果。【具體實施方式】
[0010]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，對本發明進一步詳細說明。
[0011]實施對比例:
組分A的制備方法是:將25°C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷100份、氫含量為0.25%的含氫聚硅氧烷8份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；分多次將六甲基二硅氮烷處理的氣相白炭黑150份加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌60_90min,最后可制得組分A。
[0012]組分B的制備方法是:將25 °C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷100份、2000ppm的Pt絡合物催化劑1份、1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基環四硅氧烷抑制劑
0.1份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa,控溫50_60°C條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；在氮氣保護下將5份正硅酸乙酯、5份gamma-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa，控溫低于40°C的條件下攪拌20min，最后可制得組分B。
[0013]實施例1:
組分A的制備方法是:將25°C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷80份、25°C時粘度為3000mpa.s的單乙烯基聚硅氧烷20份、氫含量為0.25%的含氫聚硅氧烷8份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；分多次將六甲基二硅氮烷處理的氣相白炭黑150份加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌60-90min,最后可制得組分A。
[0014]組分B的制備方法是:將25 °C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷100份、2000ppm的Pt絡合物催化劑1份、1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基環四硅氧烷抑制劑
0.1份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa,控溫50_60°C條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；在氮氣保護下將5份正硅酸乙酯、5份gamma-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa，控溫低于40°C的條件下攪拌20min，最后可制得組分B。
[0015]實施例2:
組分A的制備方法是:將25°C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷80份、25°C時粘度為3000mpa.s的單乙烯基聚硅氧烷20份、氫含量為0.25%的含氫聚硅氧烷8份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；分多次將六甲基二硅氮烷處理的氣相白炭黑150份加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌60-90min,最后可制得組分A。
[0016]組分B的制備方法是:將25 °C時粘度為1000Ompa.s的聚有機硅氧烷100份、2000ppm的Pt絡合物催化劑1份、1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基環四硅氧烷抑制劑
0.1份加入到行星攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa,控溫50_60°C條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡；在氮氣保護下將4份正硅酸乙酯、4份Y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、2份乙酰乙酸乙酯鈦螯合物加入到攪拌釜中，在真空度大于0.095MPa，控溫低于40°C的條件下攪拌20min,最后可制得組分B。
[0017]將實施例1、實施例2、實施對比例中制備的A組分和B組分分別按質量比1:1進行混合，制備玻璃-玻璃、鋁-鋁、ABS-ABS對粘剪切試樣，1200C IOmin固化后，冷卻至室溫，按GB/T 7124測試對應的剪切強度，并記錄破壞模式，各項測試數據見表1。
[0018]表 I
【權利要求】
1.一種粘接性能優異的加成型硅橡膠膠黏劑，其特征在于，所述硅橡膠膠黏劑包括質量混合比為1:1的A、B兩個組分，所述組分A按重量份計包括以下組分: A1聚有機硅氧烷70-90份； A2單乙烯基聚硅氧烷10-30份； A3含氫聚硅氧烷2-15份； A4氣相法二氧化硅5-20份； 所述A1組分的結構中至少有兩個乙烯基與硅原子相連，25 °C時粘度為500-100000mpa.s’ 乙烯基含量為 0.05%-8.0% ； 所述的乙烯基可位于分子鏈末端、分子鏈中間或分子鏈末端和中間同時存在； 所述A2組分在25°C時粘度為500-5000mpa.s,乙烯基含量為0.05%-0.5% ； 所述的乙烯基位于分子鏈的一個末端，另一個末端為羥基； 所述A3組分在25°C時粘度為IO-1OOmpa.S，氫含量為0.15%-1.6% ； 所述的含氫聚硅氧烷作為交聯劑時結構中至少要含有三個SiH基團，位于分子鏈中間； 所述A4組分為經過表面處理的氣相法二氧化硅，處理劑為二甲基二氯硅烷或六甲基二硅氮烷，其吸油值在100-200g/100g，比表面積為200-300m2/g ； 所述組分B按重量份計包括以下組分: B1.聚有機硅氧烷100份； B2.催化劑0.5-10份; B3-抑制劑0.05-1份； B4.硅烷偶聯劑2-10份； B5.鈦酸酯偶聯劑0.5-5份； 所述B1組分的結構中至少有兩個乙烯基與硅原子相連，25 °C時粘度為500-100000mpa.s’ 乙烯基含量為 0.05%-8.0% ； 所述的乙烯基可位于分子鏈末端、分子鏈中間或分子鏈末端和中間同時存在； 所述B2組分為Pt絡合物，配體為1，3- 二乙烯基四甲基二硅氧烷，Pt的含量為5_2000ppm ； 所述B3組分選用1，3，5，7-四乙烯基-1，3，5，7-四甲基環四硅氧烷、1-乙炔基環己醇、2-甲基丁炔醇、富馬酸二乙酯或馬來酸二烯丙酯中的至少一種； 所述B4組分選用y-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、Y _(2，3-環氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、Υ-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、正硅酸乙酯或正硅酸乙酯部分水解物中的至少一種或幾種的組合； 所述B5組分選用鈦酸四正丁酯、鈦酸四異丙酯、乙酰乙酸乙酯鈦螯合物中的至少一種或幾種的組合。
2.如權利要求1所述硅橡膠膠黏劑的制備方法，其特征在于，所述組分A的制備方法是:將所述配 比的Ap A2、A3在真空度大于0.095MPa的條件下攪拌20min混合均勻脫氣泡，加入A4組分,在真空度大于0.095Mpa的條件下攪拌60_90min ； 所述組分B的制備方法是:將所述配比的B2, B3在真空度大于0.095MPa,控溫50-60°C條件下攪拌20min，混合均勻脫氣泡，加入B4、B5組分，在真空度大于0.095MPa,控溫低 于40°C的條件下攪拌20min。
【文檔編號】C09J183/07GK103788915SQ201410053838
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】劉貴培, 王吉 申請人:北京天山新材料技術股份有限公司