本發明涉及一種無溶劑型有機硅披覆膠及其制備方法。
背景技術：
線路板、電子元器件和電器模塊等在使用過程中受震動、高塵、鹽霧、潮濕、高溫等影響，容易發生被腐蝕、軟化、變形、霉變等問題，從而導致儀器設備出現故障。人們通常在線路板、電子元器件和電器模塊等的表面涂附一層披覆膠，以獲得具有防潮、防塵、絕緣、防電暈等功能的保護膠膜。披覆膠主要可以分為有機硅類、聚氨酯類和丙烯酸類三種，其中的有機硅類披覆膠具有耐高低溫、電氣絕緣、耐臭氧、耐輻射、阻燃、憎水等優異特性，應用最為廣泛。
目前，市面上的有機硅披覆膠性能良莠不齊，通常都存在固化速度慢、生產工藝復雜、生產成本高、需要和有機溶劑搭配使用、粘接性能低、抗撕裂性能差等缺點，嚴重限制了有機硅披覆膠的大量應用。
因此，有必要開發一種經濟環保、使用方便、性能優異的有機硅披覆膠。
技術實現要素：
本發明的目的在于提供一種無溶劑型有機硅披覆膠及其制備方法。
本發明所采取的技術方案是：
一種無溶劑型有機硅披覆膠，其包括以下質量份的原料：
羥基封端聚二甲基硅氧烷：70～100份；
膠膜增強劑：10～30份；
交聯劑：2～6份；
催化劑：0.1～0.8份；
增粘劑：0.5～1.5份。
所述的羥基封端聚二甲基硅氧烷為粘度500～10000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷。
所述的膠膜增強劑通過以下方法制備得到：
1)將90～150質量份的封端劑、80～250質量份的去離子水和10～100質量份的醇加入反應器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應20～40min；
2)加入300～1000質量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應3～10h；
3)將步驟2)的產物冷卻至室溫，再加入200～1000質量份的有機硅小分子物質，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產物；
4)洗滌水解產物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質量份的堿性催化劑和1～10質量份的去離子水，50～160℃聚合反應3～6h；
所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機硅小分子物質為有機硅環體DMC、D4、乙烯基環體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。
所述的交聯劑為酮肟型交聯劑。
所述的酮肟型交聯劑為甲基三丁基酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷中的至少一種。
所述的催化劑為有機錫催化劑。
所述的有機錫催化劑為二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二(2-乙基己酸)二丁基錫、二新癸酸二甲基錫中的至少一種。
所述的增粘劑為硅烷偶聯劑。
所述的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
上述無溶劑型有機硅披覆膠的制備方法，包括以下步驟：將羥基封端聚二甲基硅氧烷和膠膜增強劑加入反應釜，真空條件下攪拌混合均勻，再加入交聯劑、催化劑和增粘劑，真空條件下攪拌混合均勻，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
本發明的有益效果是：本發明的無溶劑型有機硅披覆膠在使用時不需要采用有機溶劑進行稀釋，安全環保，固化后膠膜的致密性高，具有良好的耐高低溫、絕緣、粘接、防潮、抗震和耐電暈性能，能有效保護各種IC芯片、電子元件和線路板等；本發明的無溶劑型有機硅披覆膠的生產工藝簡易，生產成本低，產品容易施工。
具體實施方式
一種無溶劑型有機硅披覆膠，其包括以下質量份的原料：
羥基封端聚二甲基硅氧烷：70～100份；
膠膜增強劑：10～30份；
交聯劑：2～6份；
催化劑：0.1～0.8份；
增粘劑：0.5～1.5份。
優選的，所述的羥基封端聚二甲基硅氧烷為粘度500～10000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷。
優選的，所述的膠膜增強劑通過以下方法制備得到：
1)將90～150質量份的封端劑、80～250質量份的去離子水和10～100質量份的醇加入反應器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應20～40min；
2)加入300～1000質量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應3～10h；
3)將步驟2)的產物冷卻至室溫，再加入200～1000質量份的有機硅小分子物質，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產物；
4)洗滌水解產物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質量份的堿性催化劑和1～10質量份的去離子水，50～160℃聚合反應3～6h；
所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機硅小分子物質為有機硅環體DMC、D4、乙烯基環體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。
優選的，所述的交聯劑為酮肟型交聯劑。
優選的，所述的酮肟型交聯劑為甲基三丁基酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷、甲基三丙酮肟基硅烷中的至少一種。
優選的，所述的催化劑為有機錫催化劑。
優選的，所述的有機錫催化劑為二乙酸二丁基錫、二月桂酸二丁基錫、二月桂酸二辛基錫、二(2-乙基己酸)二丁基錫、二新癸酸二甲基錫中的至少一種。
優選的，所述的增粘劑為硅烷偶聯劑。
優選的，所述的硅烷偶聯劑為乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、氨丙基三乙氧基硅烷中的至少一種。
上述無溶劑型有機硅披覆膠的制備方法，包括以下步驟：將羥基封端聚二甲基硅氧烷和膠膜增強劑加入反應釜，真空條件下攪拌混合均勻，再加入交聯劑、催化劑和增粘劑，真空條件下攪拌混合均勻，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
下面結合具體實施例對本發明作進一步的解釋和說明。
實施例1：
將70質量份粘度為500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和30質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入1質量份的甲基三丁基酮肟基硅烷、2質量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、0.3質量份的二乙酸二丁基錫和0.5質量份的乙烯基三甲氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
實施例2：
將50質量份粘度為500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、30質量份粘度為1500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和25質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入3質量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、0.2質量份的二月桂酸二丁基錫和1質量份的丙烯基三甲氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
實施例3：
將60質量份粘度為500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、20質量份粘度為5000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和10質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入3質量份的乙烯基三丁酮肟基硅烷、0.7質量份的二月桂酸二辛基錫和0.5質量份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
實施例4：
將65質量份粘度為500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、35質量份粘度10000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和10質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入2質量份的四丁酮肟基硅烷、0.8質量份的二(2-乙基己酸)二丁基錫和1.5質量份的氨丙基三乙氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
實施例5：
將60質量份粘度為500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、30質量份粘度為7500mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和20質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入3質量份的苯基三丁酮肟基硅烷、0.2質量份的二月桂酸二辛基錫和0.5質量份的γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
實施例6：
將50質量份粘度為1000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷、30質量份粘度為5000mPa·s的α，ω-二羥基聚二甲基硅氧烷和15質量份的有機硅樹脂投入反應釜，抽真空攪拌60min，然后加入6質量份的甲基三丙酮肟基硅烷、0.1質量份的二乙酸二丁基錫和0.5質量份的氨丙基三乙氧基硅烷，真空條件下攪拌30min，得到無溶劑型有機硅披覆膠。
測試例：
對實施例1～6制備的無溶劑型有機硅披覆膠進行性能測試，其中硬度、剝離強度和絕緣阻抗的數據為產品在25±5℃、55±10％Rh環境下固化7天后測試所得，具體的測試數據如表1所示。
測試標準和方法如下：
表干時間：GB/T 13477.5-2003；
硬度：GB/T 531-1999；
拉伸強度：GB/T 528-1998；
伸長率：GB/T 528-1998；
剝離強度：GB/T 13477.18-2003；
電壓擊穿強度：ASTM D149-97a；
體積電阻率：ASTM D257-2007。
表1實施例1～6的無溶劑型有機硅披覆膠的性能測試結果
由表1可知：本發明的無溶劑型有機硅披覆膠的表干時間短，剝離強度較高，電氣絕緣性好，可以滿足實際應用的要求。
上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。