CN101768420A - 一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征是由以下组分组成(以重量计)：α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份，混合交联剂1-20份，钛酸酯催化剂1-20份，填料0-300份，低分子量硅油0-200份，增粘剂0-10份。本发明还提供一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶的制备方法，特征在于，选择钛酸酯为催化剂并使用混合交联剂，改善了贮存性能和工艺性能，所得密封胶具有优良的机械性能、耐湿热性和贮存稳定性，特别适用于各种电子电器的粘接和灌封。

Description

一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶

技术领域

本发明涉及一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶及其制备方法，属于密封胶技术领域。

背景技术

随着电子电气行业的高速发展，脱醇型有机硅单组分密封胶(RTV-1)由于具有中性性质、对基材无腐蚀性、无毒、适应性强和成本价格较低等优点，备受行业应用和研究者的青睐并获得飞速发展，但其也存在着固化速度慢、贮存稳定性差和对基材的粘附强度欠佳等不足，尤其在太阳能光伏行业中还要求密封胶具有较好的耐湿热性能，即在温度为85℃、湿度为85％的条件下放置1000h或100℃水煮24h后性能无明显下降。

日本专利JP0317158公布了一种耐80℃热水的醇型RTV-1胶，其采用α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物、松香酸处理微细碳酸钙为填料、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷为粘附促进剂，苯基三甲氧基硅烷为硫化交联剂，二丁基二月桂酸锡为催化剂。胶片经80℃热水中浸泡14d后基本性能无明显变化。日本专利JP0333564公布了一种耐50℃水浸的醇型RTV-1胶，其采用α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础聚合物、油酸处理微细碳酸钙为填料、γ-缩水甘油氧丙基三甲氧基硅烷为粘附促进剂，苯基三甲氧基硅烷为硫化交联剂，二乙酸二丁基锡为催化剂。胶片经50℃热水中浸泡100d后基本性能无明显变化。然而，这两种组合物的缺点在于其贮存稳定性差，这导致聚合物逐渐发生降解，若将其贮存于容器中存放过久则使聚合物不能固化，而且有机锡类催化剂的毒性较大，用量上难以控制，量少不固化，量多了甚至在密封管内固化，可调节用量较小，工艺性较差。因此现有技术中的单组分有机硅密封胶的耐湿热性能和贮存性能方面仍不理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的单组分有机硅密封胶在耐湿热性能和贮存性能方面的缺陷，提供一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶。本发明适用于各种电子电器的粘接和灌封领域。

本发明的另一目的是提供一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶的制备方法。

为达到上述目的，本发明可通过以下技术方案来实现：

一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，以重量份数计，由以下组分组成：

α，ω-二羟基聚二烃基硅氧烷    100份

混合交联剂                     1-20份

钛酸酯催化剂                   1-20份

填料                           0-300份

低分子量硅油                   0-200份

增粘剂                         0-10份。

所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的分子量为1000-200000。

所述混合交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物与苯基三甲氧基硅烷混合得到，其中前者与后者混合比为1∶4-4∶1。

所述钛酸酯催化剂为四异丙氧基钛、四叔丁氧基钛、二(异丙氧基)双(乙酰丙酮)钛、二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛以及有机钛络合物中的一种或一种以上的混合物。

所述填料包括碳酸钙、硅微粉、白炭黑、石英粉、滑石粉、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、氧化锌、硅藻土、高岭土中的一种或一种以上的混合物。

所述低分子量硅油包括二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油、聚醚硅油、长链烷基硅油、羟烃基硅油中的一种或一种以上的混合物，分子量为100-5000。

所述增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷、γ-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物。

本发明一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶通过以下步骤实现：

步骤一：按重量份数计，将100份α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、0-300份填料、0-200份低分子量硅油在100-120℃下真空搅拌脱水0.5-3h后，冷却至室温备用；

步骤二：向步骤一混合物中加入混合交联剂1-20份，真空搅拌10-60分钟后加入0-300份填料，真空搅拌10-60分钟后加入1-20份钛酸酯催化剂和0-10份增粘剂，真空搅拌10-60分钟后出料密封保存。

本发明提供的制备方法的特征在于，选择钛酸酯为催化剂并使用混合交联剂(一种或几种反应活性比苯基三甲氧基硅烷大的三甲氧基硅烷与苯基三甲氧基硅烷混合)，改善了贮存性能和工艺性能，并且具有较好的耐湿热性能。

由于采用了上述技术方案，本发明一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，具有以下优点：

1.具有优良的耐湿热性能；

2.具有长期贮存稳定性；

3.具有较高的机械性能；

4.特别适用于各种电子电器的粘接和灌封。

具体实施方式：

为了使本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

以重量份数计，将1000g分子量为5万的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、500g硬脂酸处理纳米碳酸钙、500g硅微粉在100℃下真空搅拌脱水2h后作为基料使用。取基料1000g，加入30g甲基三甲氧基硅烷、20g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

实施例2

以重量份数计，按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入20g甲基三甲氧基硅烷、30g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

实施例3

以重量份数计，按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入30g甲基三甲氧基硅烷、20g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂有机钛络合物D60和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

实施例4

以重量份数计，按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入30g乙烯基三甲氧基硅烷、20g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

实施例5

以重量份数计，按实施例2中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入20g乙烯基三甲氧基硅烷、30g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

实施例6

以重量份数计，按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入30g乙烯基三甲氧基硅烷、20g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂有机钛络合物D60和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

为了更好地理解本发明，特作对比实施例如下：

对比实施例1

按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入50g苯基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3g γ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

对比实施例2

按实施例1中基料的制备方法制备基料，取基料1000g，加入50g甲基三甲氧基硅烷，真空搅拌20分钟后加入30g白炭黑和200g分子量为500的二甲基硅油，搅拌均匀后加入30g催化剂二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛和3gγ-氨丙基三乙氧基硅烷，真空搅拌20分钟后出料密封保存。

密封胶的机械性能、耐湿热性能和贮存稳定性能如表1、2所示。

表1机械性能和耐湿热性能

注：水煮试验在100℃沸水蒸汽上蒸煮条件下进行，双85实验在温度为85±2℃，湿度为85±5％的条件下进行。

表2贮存稳定性能

注：表干时间测试在50±2℃，55±5％RH条件下进行。

从表1和表2性能测试结果可以得出，与普通的脱醇型有机硅密封胶相比较，本发明提供的脱醇型有机硅密封胶具有优良的耐湿热性能、长期贮存稳定性及优良的机械性能，特别适用于各种电子电器的粘接和灌封。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (8)

1.一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，由以下组分组成(以重量计)：

α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷        100份

混合交联剂                         1-20份

钛酸酯催化剂                       1-20份

填料                               0-300份

低分子量硅油                       0-200份

增粘剂                             0-10份。

2.根据权利要求1所述的一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的分子量为1000-200000。

3.根据权利要求1所述的一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述混合交联剂为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物与苯基三甲氧基硅烷混合得到，前者与后者比为1∶4-4∶1。

4.根据权利要求1所述的一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述钛酸酯催化剂为四异丙氧基钛、四叔丁氧基钛、二(异丙氧基)双(乙酰丙酮)钛、二(异丙氧基)双(乙酰乙酸乙酯)钛以及有机钛络合物中的一种或一种以上的混合物。

5.根据权利要求1所述的一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述填料包括碳酸钙、硅微粉、白炭黑、石英粉、滑石粉、氢氧化铝、氧化铝、氧化镁、氧化锌、硅藻土、高岭土中的一种或一种以上的混合物。

6.根据权利要求1所述的一种耐湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述低分子量硅油包括二甲基硅油、二乙基硅油、甲基苯基硅油、甲基氢硅油、聚醚硅油、长链烷基硅油、羟烃基硅油中的一种或几种的组合，分子量100-5000。

7.根据权利要求1所述的一种耐水湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶，其特征在于，所述增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、3-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基二甲氧基硅烷、γ-(2.3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、3-[(2，3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、异氰酸丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三乙氧基硅烷、3-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或一种以上的混合物。

8.一种制备权利要求1所述的一种耐水湿热、贮存稳定的脱醇型有机硅密封胶的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：按重量份数计，将100份α，ω-二甲基聚二甲基硅氧烷、0-300份填料、0-200份低分子量硅油在100-120℃下真空搅拌脱水0.5-3h后，冷却至室温备用；

步骤二：向步骤一混合物中加入混合交联剂1-20份，真空搅拌10-60分钟后加入0-300份填料，真空搅拌10-60分钟后加入1-20份钛酸酯催化剂和0-10份增粘剂，真空搅拌10-60分钟后出料密封保存。