[發(fā)明專利]硅橡膠增粘劑、由其制備的液態(tài)雙組份加成型硅橡膠及其應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710980228.5
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107674608B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張恩天;黃智勇;張永生;王赫銘
• 申請（專利權(quán)）人: 張恩天;黃智勇;張永生;王赫銘
• 主分類號: C09J11/08
• 分類號: C09J11/08;C08G77/20;C08G77/14;C09J183/07;C09J183/05;C09J11/04
• 代理公司: 北京思元知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11598
• 代理人: 余光軍;張瑞雪

本發(fā)明公開了硅橡膠增粘劑、由其制備的液態(tài)雙組份加成型硅橡膠及其應(yīng)用。本發(fā)明將已二醇二丙烯酸酯和烯丙基縮水甘油醚在鉑金催化劑的作用下與含氫環(huán)硅氧烷進行硅氫加成反應(yīng)，將環(huán)氧基和丙烯酸酯基連接到環(huán)硅氧烷上得到加成型硅橡膠增粘劑；將所制備的加成型硅橡膠增粘劑加入到雙組份加成型硅橡膠中，經(jīng)硫化后可同時對多種金屬(如鋁合金、不銹鋼)和非金屬料材(如PC、PBT)具有良好黏接性，室溫剪切強度可達1.7MPa，對鋁材、不銹鋼、玻璃、PC和PBT粘接時均能達到100％的內(nèi)聚破壞；并且在硫化過程中沒有揮發(fā)物，應(yīng)用在LED燈上不影響LED燈的光通量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅橡膠增粘劑，尤其雙組份加成型硅橡膠增粘劑以及由其制備的液態(tài)雙組份加成型硅橡膠，本發(fā)明進一步涉及它們在粘接金屬和非金屬材料中的應(yīng)用，屬于硅橡膠增粘劑領(lǐng)域。

背景技術(shù)

硅橡膠是以線形聚有機硅氧烷為基礎(chǔ)聚合物，加入交聯(lián)劑，補強填料及其他配合劑，經(jīng)混合、硫化，形成的彈性體，已在密封、粘接、填充、道熱等行業(yè)廣泛使用。例如，目前用于LED燈具燈上球泡和燈頭粘接的硅橡膠主要是單、雙組分包裝的縮合型單組份硅橡膠。縮合型單組份硅橡膠在使用時具有不用配膠，施膠較方便等特點，然而也存在著一些缺點，如固化須有一定的濕氣環(huán)境；固化過程中常有小分子揮發(fā)物釋放出來；表干雖較快，但深層硫化很慢，導(dǎo)致施膠后需要較長時間進行固化才能在兩被粘材料之間(例如球泡和燈頭)之間形成一定的黏接力；即使提高固化溫度也不能明顯縮短固化時間，不利于提高LED燈具組合的生產(chǎn)效率。液態(tài)加成型雙組份硅橡膠在使用前需進行配膠，雖然室溫下固化比較慢，但在加熱的條件下可以很快固化，而且是表層和內(nèi)部均可同時固化且沒有小分子揮發(fā)物釋出。但是，普通的雙組份加成型硅橡膠由于主鏈的帶的側(cè)基沒有利于粘接的極性基團，故將其用于極性材料膠接(如LED燈具的球泡和燈頭粘接)時，存在黏接力很差等問題。LED燈球泡的制造材料以PC和玻璃為主，燈頭則多是由鋁合金和PBT塑料制成。普通液態(tài)加成型硅橡膠對這幾種基材幾乎沒有黏附能力，需要引入適當(dāng)?shù)暮瑯O性基團的增粘劑才能對這幾種基材有一定的黏接力；而且增粘劑只有在固化時向基材表面遷移，并與基材表面的極性基團耦合才能起到粘接作用，因此增粘劑的分子量須適中不能太大，分子量太大遷移困難，粘接能力受限。

已有的液態(tài)雙組份加成型硅橡膠增粘劑的合成，多是通過縮合反應(yīng)或硅氫加成反應(yīng)將利于粘接的極性基團結(jié)合到不同類型的硅酮結(jié)構(gòu)分子上；有利于粘接的極性基團有環(huán)氧基、丙烯酸酯基等。可以通過縮合反應(yīng)或硅氫加成反應(yīng)結(jié)合上利于粘接基團的硅酮化合物主要有：含氫聚有機硅氧烷、端羥基含氫聚有機硅氧烷、端羥基乙烯基聚有機硅氧烷和含氫環(huán)硅氧烷等。縮合反應(yīng)合成的增粘劑主要是以端羥基含氫聚有機硅氧烷或端羥基乙烯基聚有機硅氧烷的端羥基，在鈦酸酯催化劑或有機錫催化劑的催化下與含有環(huán)氧基或丙烯酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑如γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的反應(yīng)得到。例如CN201210182747.4是通過一系列縮合反應(yīng)把γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷結(jié)合到端羥基乙烯聚有機硅氧烷上；CN201510630830.7則是通過γ-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷與γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和端羥基含氫聚有機硅氧烷進行縮合反應(yīng)制備得到增粘劑。這種通過縮合反應(yīng)得到的增粘劑含有-Si-OCH₃或-Si-OC₂H₅結(jié)構(gòu)，在有微量水存在的條件下增粘劑之間將發(fā)生縮合反應(yīng)，使增粘劑的分子量增大甚至交聯(lián)，粘接性能會有很大程度的下降。用這種增粘劑制備的雙組份加成型硅橡膠須嚴格脫除水分，存儲過程中也必須保持密封防止吸收空氣中的水分，另外，由于甲氧基和乙氧基的存在，在固化時有小分子揮發(fā)物釋出，可能在LED燈球泡上凝結(jié)，影響LED燈光通量。

另外，這種通過縮合反應(yīng)得到的增粘劑使用的硅酮結(jié)構(gòu)是較長的直鏈聚有機硅氧烷，與雙組份橡膠的基礎(chǔ)材料如端乙烯基聚有機硅氧烷和含氫聚有機硅氧烷結(jié)構(gòu)相似易相互纏繞，在固化時限制了增粘劑向基材表面的遷移能力，因此粘接能力在一定程度受限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種加成型硅橡膠增粘劑及其制備方法。