[發(fā)明專(zhuān)利]一種提高硅膠表面材料與瞬干膠粘接強(qiáng)度的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910064032.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109762513B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周昌林;汪磊;劉楊;陳衛(wèi)豐;李永雙;李德江
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C09J183/04
• 分類(lèi)號(hào): C09J183/04;C09J11/04;C09J11/06;C09J11/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專(zhuān)利事務(wù)所 42103
• 代理人: 成鋼

本發(fā)明涉及一種提高硅膠表面材料與瞬干膠粘接強(qiáng)度的方法，通過(guò)在硅膠表面引入含活性胺物質(zhì)，并在瞬干膠中引入環(huán)氧官能團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑，通過(guò)界面處活性胺物質(zhì)催化加速瞬干膠固化，并與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)，增強(qiáng)界面粘接強(qiáng)度。其解決了現(xiàn)有硅膠材料如密封膠、電子灌封膠、人體器官模型、硅膠模具及硅膠人體模型遭到破壞后難以采用瞬干膠修復(fù)的問(wèn)題，并提供硅膠材料與瞬干膠的改進(jìn)配方。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及粘接材料領(lǐng)域，具體說(shuō)是一種提高低表面能硅膠材料與瞬干膠粘接強(qiáng)度的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

以硅氧鍵(-Si-O-Si-)為骨架組成的聚硅氧烷，是有機(jī)硅化合物中為數(shù)最多，研究最深、應(yīng)用最廣的一類(lèi)，約占總用量的90％以上。硅膠因其無(wú)毒、機(jī)械強(qiáng)度高、具有較好的抗水解穩(wěn)定性(即使在高壓蒸汽下)、良好的低壓縮形變、低燃燒性、可深度硫化、以及硫化速度可以用溫度來(lái)控制等優(yōu)點(diǎn)在各行各業(yè)中如密封膠、人體模型等領(lǐng)域得到廣泛的運(yùn)用。與其他高分子材料相比，有機(jī)硅產(chǎn)品的最突出性能是：耐高低溫、耐候性、電氣絕緣性、惰性、和低表面張力和低表面能。

根據(jù)用途和合成方法，硅膠一般分為單組分室溫硫化硅橡膠，雙組分室溫硫化硅橡膠和雙組分加成型室溫硫化硅橡膠。特別是對(duì)于雙組分加成型室溫硫化硅橡膠，它們的硫化機(jī)理是基于有機(jī)硅生膠端基上的乙烯基(或丙烯基)和交鏈劑分子上的硅氫基發(fā)生加成反應(yīng)(氫硅化反應(yīng))來(lái)完成的。由于分子鏈中不含有極性基團(tuán)，分子間以共價(jià)交聯(lián)點(diǎn)作用，一旦材料遭到破壞后，難以采用常規(guī)方法修復(fù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的就是為了解決現(xiàn)有硅膠材料受外力被破壞后難以采用普通材料如瞬干膠粘接修復(fù)的問(wèn)題，提供一種硅膠改良配方及處理方法。

本發(fā)明中，提高硅膠與瞬干膠界面粘接強(qiáng)度的方法具體如下：

通過(guò)在硅膠表面引入含活性胺物質(zhì)，并在瞬干膠中引入環(huán)氧官能團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑，通過(guò)界面處活性胺物質(zhì)催化加速瞬干膠固化，并與環(huán)氧基團(tuán)反應(yīng)，增強(qiáng)界面粘接強(qiáng)度。

所述的硅膠為縮合型硅膠材料，則活性胺物質(zhì)為含有氨基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑，具體包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-3(三甲氧基硅烷)丙基正丁胺及氨基硅油、六甲基二硅氮烷中的任意一種。活性胺物質(zhì)占硅膠材料質(zhì)量的1-10％。

對(duì)于該縮合型硅膠材料，通過(guò)加入含有氨基官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑直接引入：

具體步驟如下：

先將107膠、硅油、白炭黑、六甲基二硅氮烷、顏料、偶聯(lián)劑(如γ-氨丙基三乙氧基硅烷KH-550、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3(苯基氨基)丙基三甲氧基硅烷、N-3(三甲氧基硅烷)丙基正丁胺)、氨基硅油、交聯(lián)劑正硅酸乙酯加入捏合機(jī)混合均勻，于90-100℃下真空脫水消泡備用，記為A組分。

再將107膠、硅油、白炭黑、氨基硅油、六甲基二硅氮烷、催化劑辛酸亞錫加入捏合機(jī)混合均勻，于90-100℃下真空脫水消泡備用，記為B組分。

將A、B組分按照1:0.8-1.2質(zhì)量比混合均勻，室溫硫化后即得硅膠內(nèi)及表面均含有活性氨基的硅膠，利于后期修復(fù)。

縮合型硅膠材料還可以為在硅膠表面引入含有環(huán)氧官能團(tuán)后再對(duì)硅膠表面采用乙二胺或己二胺的乙醇溶液進(jìn)行表面擦拭處理，引入氨基官能團(tuán)；所述的環(huán)氧官能團(tuán)包括硅烷偶聯(lián)劑γ-(2,3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、或環(huán)氧大豆油。環(huán)氧官能團(tuán)占硅膠材料質(zhì)量的1-10％。

對(duì)于該縮合型硅膠材料，也可通過(guò)加入含有環(huán)氧官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑先引入環(huán)氧基團(tuán)，待需要修復(fù)時(shí)，對(duì)硅膠表面采用乙二胺或己二胺的乙醇溶液進(jìn)行處理，引入氨基官能團(tuán)：

具體步驟如下：