一種液體硅橡膠粘接促進劑及其制備方法、應用
【技術領域】
[0001] 本發明涉及有機硅材料粘接技術領域，尤其是涉及一種液體硅橡膠粘接促進劑及 其制備方法、應用。
【背景技術】
[0002] 當今世界，科學技術迅猛發展，人類已經進入了電子信息時代。隨著電子技術的 不斷進步，電子元件、邏輯電路日益趨于集成化、小型化和模塊化，而且工作環境更加苛刻， 對電子器件的使用穩定性提出了更高的要求。封裝是電子元器件的重要工序之一，它可以 強化電子器件的整體性，防止水分、塵埃以及有害氣體對電子元器件的侵蝕，提高對外來沖 擊、震動的抵抗力，穩定元器件參數，并有利于器件的小型化和輕量化。
[0003]目前常用的電子封裝材料主要有環氧樹脂，聚氨酯和有機硅材料三大類。其中， 加成型液體硅橡膠可以在-60~200°C長期保持彈性，固化時不吸熱、不放熱，固化后不收 縮，并具有優良的電性能和化學穩定性能，能耐水、耐臭氧、耐候，成為高性能的封裝材料 之一。雖然加成型液體硅橡膠具有其它封裝材料無法比擬的優點，但其自身也有一些問 題。如加成型液體硅橡膠在硫化后表面絕大部分為非極性的有機基團，表現出低的內聚能 (Siliconesealantsandstructuraladhesives.InternationalJournalofAdhesion &Adhesives，2001，21 (5) :411-422),因而對其它材料的粘接性差，在使用時水分容易通 過硅橡膠與基材之間的空隙滲入電子器件內部導致腐蝕和絕緣失效，在苛刻的環境中甚至 會與基材脫落，使電子器件失去密封保護，在一定程度上限制了其應用范圍。
[0004] 為了解決上述問題，國內外對如何提高加成型液體硅橡膠與基材的粘接性進行了 一些研究。目前，主要有三種方法：一是對基材表面進行處理，包括用底涂劑預處理基材表 面、用等離子體處理基材表面等措施，缺點是需要附加的生產工序，降低了生產效率，增加 了生產成本；二是通過改變聚硅氧烷的分子結構，使加成型液體硅橡膠本身具有粘接性，但 由于該制備過程比較復雜，實現工業化生產和推廣應用受到較大限制；三是通過加入粘接 促進劑，通過添加帶有增粘基團的粘接促進劑賦予加成型液體娃橡膠粘接性能，使加成型 液體硅橡膠固化后獲得粘接性，該方法具有操作簡單，易控制產品品質，可用在制備復雜的 復合部件中的優點，因此具有廣闊的發展前景。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種能顯著提高液體硅橡膠的粘接性能，且與液體硅橡膠相 容性好的液體娃橡膠粘接促進劑。
[0006] 本發明還提供了一種液體硅橡膠粘接促進劑制備方法，工藝步驟簡單，原料價廉 易得，可操作性強，制備成本低，綠色環保，易于實現工業化生產。
[0007] 為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案： 一種液體娃橡膠粘接促進劑，所述娃橡膠粘接促進劑的通式為：
2CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7為-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3;R4為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-Ch2CH2NHCH2CH2CH2-。本發明的液體硅橡膠粘接促進劑為含有氨基、羥基等極性基團 的硅氧烷化合物，可以顯著提高液體硅橡膠對各種基材的粘接性能，從而實現液體硅橡膠 對難粘材料(如：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、鋁、銅、鋼等）的粘 接，而且與液體硅橡膠有良好的相容性，粘接促進劑的加入，不會損害液體硅橡膠的力學性 能和加工性能。
[0008] -種液體硅橡膠粘接促進劑的制備方法，具體步驟為：將如結構式（I)所示的 含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯劑以摩爾比I:1~1. 05混合均 勻后，攪拌30~40min后緩慢升溫至40~60°C，維持反應4~8h后降溫，得到的無色透明 液體即為如結構式(III)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，所述制備方法的反應流程如下：
R1、R5為-CH3、-OCH3、-CH2CH3、-OCH2CH3、-CH2CH2CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7為-CH3、-CH2CH3 或-CH2CH2CH3;R4為-CH2_、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-Ch2CH2NHCH2CH2CH2-。本發明的制備方 法工藝步驟簡單，原料價廉易得，反應過程穩定可控，無需添加催化劑，制備成本低，綠色環 保，易于實現工業化生產。
[0009] -種液體硅橡膠粘接促進劑在液體硅橡膠中的應用。具體應方法為將本發明的液 體娃橡膠粘接促進劑，按0. 5%~2%添加量（以液體娃橡膠總質量計)混入液體娃橡膠(加成型 硅橡膠或縮合型硅橡膠）中或者直接涂覆在基材表面即可。
[0010] 因此，本發明具有如下有益效果： (1) 本發明的液體硅橡膠粘接促進劑為含有氨基、羥基等極性基團的硅氧烷化合物，可 以顯著提高液體硅橡膠對各種基材的粘接性能，從而實現液體硅橡膠對各種難粘材料(如： 聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、鋁、銅、鋼等）的粘接，而且與液體硅 橡膠有良好的相容性，粘接促進劑的加入，不會損害液體娃橡膠的力學性能和加工性能； (2) 本發明的制備方法工藝步驟簡單，原料價廉易得，反應過程穩定可控，無需添加催 化劑，制備成本低，綠色環保，易于實現工業化生產。
【具體實施方式】
[0011] 下面通過【具體實施方式】對本發明做進一步的描述。
[0012] 實施例1 將如結構式（I)所示的含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯 劑以摩爾比1 :1混合均勻后，攪拌30min后緩慢升溫至40°C，維持反應4h后降溫，得 到的無色透明液體即為如結構式(III)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，反應流程如下：
[0013] 粘接試驗： 在l〇〇〇g粘度為10000mPas、由CH2=CH(CH3)2SiOv2鏈節封端的聚二甲基硅氧烷中，加 入300g比表面積200m2/g的氣相法白炭黑、50g六甲基二硅氮烷及20g水，在捏合機中混 煉均勻后，減壓下170°C繼續混煉2h，配成基膠；在100g基膠中加入3g粘度為5mPas、 (CH3) 3Si01/2鏈節封端的聚甲基氫硅氧烷（SiH基與SiCH=CH2基的摩爾比為2. 5)，0? 06g乙炔 基環己醇及0. 6g鉑含量0. 3%的鉑金催化劑，混合均勻，配成加成型液體硅橡膠；將Ig本實 施例得到的粘結促進劑與上述加成型液體硅橡膠混合均勻，與PC、PMMA、尼龍6、PET、PBT、 PVC、鋁、不銹鋼、銅、玻璃分別進行粘接試驗，實驗結果表明硅橡膠與各種基材均具有牢固 的粘接性，且均為內聚破壞。
[0014] 將100g本實施例得到的粘結促進劑與500g醋酸丁酯混合均勻后，滴加Ig鈦酸丁 酯，攪拌均勻，配成底涂劑，將底涂劑分別涂覆在PC、PMMA、尼龍6、PET、PBT、PVC、鋁、不銹 鋼、銅、玻璃10種基材表面，待粘結促進劑在各基材表面成膜后，分別與加成型液體硅橡膠 進行粘接試驗，實驗結果顯示，硅橡膠與各種基材均具有牢固的粘接性，且均為內聚破壞。
[0015] 通過上述粘接試驗說明本發明的粘結促進劑能顯著提高液體硅橡膠對各種基材 的粘接性能，從而實現液體娃橡膠對各種難粘材料的粘接，故在下面實施例中不--贅述。
[0016] 實施例2 將如結構式（I)所示的含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯 劑以摩爾比I:1. 05混合均勻后，攪拌40min后緩慢升溫至60°C，維持反應8h后降溫， 得到的無色透明液體即為如結構式(III)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，反應流程如下：
[0017] 實施例3 將如結構式（I)所示的含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯 劑以摩爾比I:1. 02混合均勻后，攪拌35min后緩慢升溫至45°C，維持反應6h后降溫， 得到的無色透明液體即為如結構式(III)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，反應流程如下：
[0018] 實施例4 將如結構式（I)所示的含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯 劑以摩爾比I:1.Ol混合均勻后，攪拌40min后緩慢升溫至50°C，維持反應5h后降溫， 得到的無色透明液體即為如結構式(III)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，反應流程如下：
[0019] 以上所述的實施例只是本發明的一種較佳的方案，并非對本發明作任何形式上的 限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【主權項】
1. 一種液體娃橡膠粘接促進劑，其特征在于，所述娃橡膠粘接促進劑的通式為：其中R1、R5為-CH3、-0CH3、-CH2CH3、-0CH2CH3、-CH2CH2 CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7為-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3;R4為-CH2_、-CH2CH2-、-CH2CH2 ch2-或-ch2ch2nhch2ch2ch2-〇2. -種如權利要求1所述的液體娃橡膠粘接促進劑的制備方法，其特征在于，具體步 驟為：將如結構式（I)所示的含氮硅烷偶聯劑與如結構式（II)所示的環氧類硅烷偶聯劑以 摩爾比1 :1~1. 05混合均勻后，攪拌30~40min后緩慢升溫至40~60°C，維持反應4~8h后降 溫，得到的無色透明液體即為如結構式(m)所示的液體硅橡膠粘接促進劑，所述制備方法 的反應流程如下：，其中R1、R5 為-CH3、-0CH3、-CH2CH3、-0CH2CH3、-CH2CH2CH3或-0CH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7為-ch3、-CH2CH3 gSc-CH2CH2CH3；R-ch2-^ -ch2ch2-^ -ch2ch2ch2-gSc-ch2ch2nhch2ch2ch2-〇3. -種如權利要求1所述的液體硅橡膠粘接促進劑在液體硅橡膠中的應用。
【專利摘要】本發明公開了一種液體硅橡膠粘接促進劑，其通式為：，其中R1、R5為-CH3、-OCH3、-CH2CH3、-OCH2CH3、-CH2CH2CH3或-OCH2CH2CH3；R2、R3、R6、R7為-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3；R4為-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2NHCH2CH2CH2-。本發明的液體硅橡膠粘接促進劑可以顯著提高液體硅橡膠對各種基材的粘接性能，與液體硅橡膠的相容性好。本發明還公開了一種液體硅橡膠粘接促進劑的制備方法，工藝步驟簡單，反應過程穩定可控，制備成本低，易于實現工業化生產。
【IPC分類】C09J183/04, C07F7/18, C09J11/06
【公開號】CN105086917
【申請號】CN201510425877
【發明人】陳世龍, 程大海, 張春暉, 張寶華, 汪金花, 王松濤
【申請人】浙江凌志精細化工有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月20日