CN102532910A - 有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗酸中毒、具有粘接性的双组份室温硫化硅橡胶及其制造方法，属于高分子材料领域。本发明采用α、γ－二乙烯基聚硅氧烷分别与甲基二甲氧基硅烷或三甲氧基硅烷通过硅氢化封端反应，预先制备得到α、γ－二（二甲氧基或三甲氧基）聚硅氧烷，烷氧基封端聚硅氧烷再与有机钛催化剂混合，然后按双组份的形式进行硫化即可得到产品。将本发明制得的双组份室温硫化硅橡胶涂覆于含有酸性介质的表面，2小时以后观察，与酸性界面接触的硅橡胶不中毒，能够达到深层硫化，胶料硫化完全，与基材粘接效果良好。

Description

有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶和制造方法

技术领域

本发明涉及一种双组份室温硫化硅橡胶，尤其是一种能够抗酸中毒、具有粘接性的双组份室温硫化硅橡胶及其制造方法，属于高分子材料领域。

背景技术

双组份室温硫化硅橡胶一般是以α、γ－二羟基聚硅氧烷（俗称107胶）为基础聚合物，白炭黑为补强填料，正硅酸乙酯为交联剂，二丁基二月桂酸锡为催化剂。通过将107胶中混入白炭黑作为A组份，正硅酸乙酯与二丁基二月桂酸锡按一定比例混合作为B组份，A、B组份再按一定的比例混合、真空排泡、室温硫化而得到硫化硅橡胶。由于室温硫化，无需加热、加压，硫化过程无应力产生，因而该硫化硅橡胶被广泛应用于电子灌封及工艺品制模中。但是，在实际应用中发现，将双组份室温硫化硅橡胶用于灌封以高温硫化硅橡胶挤出成型的硅橡胶LED灯带或者半凹槽灯带时，双组份室温硫化硅橡胶与灯带接触部分不硫化，经长时间放置，也始终发粘，不硫化。

高温硫化硅橡胶挤出制品，由于采用的是2,4－二氯过氧化苯甲酰作硫化剂，热空气硫化工艺，因此，如果热硫化制品不经过二次硫化或二次硫化不完全，则制品中就会残留有硫化剂分解产物2,4－二氯苯甲酸。因为硅橡胶制品中含有酸性物质，由此会导致有机锡中毒，即在与硅橡胶制品接触部位，双组份室温硫化硅橡胶发粘，不硫化。

据此，申请人进行了下述空白对比试验：

1、将脱酸单组份室温硫化硅橡胶于室温硫化制片后，在脱酸硫化硅橡胶片上涂覆双组份室温硫化硅橡胶，同样发现与胶片接触地方不能硫化，为此，可以认为硅橡胶制品中残留的酸性物质的确会导致有机锡催化剂中毒，使得双组份室温硫化硅橡胶不能硫化。

2、以有机钛作为催化剂与107胶进行混合，由于钛催化剂的作用，交联剂与107胶进行封端反应时又会产生很大的粘度高峰，导致操作无法进行。因此，双组份室温硫化硅橡胶一般只能选用有机锡作为催化剂。

由此可见，要将双组份室温硫化硅橡胶很好的用于灌封高温硅橡胶挤出的半凹槽制品，关键在于既要解决双组份室温硫化硅橡胶的抗酸中毒性，又要使其具有较好的粘结性。

发明内容

本发明的目的是针对双组份室温硫化硅橡胶在灌封高温硅橡胶挤出半凹槽制品时，有机锡中毒无法硫化的技术难题，提供一种抗酸中毒、具有粘接性的双组份室温硫化硅橡胶及其制造方法。该硫化硅橡胶既保留了双组份室温硫化硅橡胶室温硫化时使用方便，无须加热、加压，硫化过程无应力产生，电绝缘能优良的特性，同时又解决了双组份室温硫化硅橡胶硫化后与基材的粘接性不好的缺点。即本发明通过烷氧基封端的聚硅氧烷与有机钛催化剂的配合，将胶料灌封到高温硅橡胶挤出半凹槽制品上时，不但与制品接触表面不发粘，而且深层硫化，与硅橡胶制品、LED灯带具有很好的粘接性。

为实现上述发明目的，本发明采用α、γ－二乙烯基聚硅氧烷分别与甲基二甲氧基硅烷或三甲氧基硅烷通过硅氢化封端反应，预先制备得到α、γ－二（二甲氧基或三甲氧基）聚硅氧烷，烷氧基封端聚硅氧烷再与有机钛催化剂混合，然后按双组份的形式进行硫化从而得到抗酸中毒、具有粘接性的双组份室温硫化硅橡胶产品。

按照上述发明要点，本发明采用的具体技术方案是：

一种有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于原料的质量份组成为：

A组份

烷氧基封端聚硅氧烷 100份

白炭黑 0～50份

硅树脂 0～50份

B组份

有机钛催化剂 5~15份

甲基硅油 100份

所述烷氧基封端聚硅氧烷即α、γ－二（二氧基）聚硅氧烷或α、γ－二（三甲氧基）聚硅氧烷，其粘度均为750～170000mpa·s。

所述α、γ－二（二氧基）聚硅氧烷或α、γ－二（三甲氧基）聚硅氧烷，参见美国专利4962174中记载的内容，由α、γ－二乙烯基聚硅氧烷分别与甲基二甲氧基硅烷或三甲氧基硅烷通过硅氢化反应得到。

所述白炭黑为补强填料，采用气相法白炭黑或沉淀法白炭黑，并经硅氮烷进行其表面预处理。

所述硅树脂为补强树脂，具体选用甲基MQ硅树脂。

所述有机钛催化剂，选用钛酸酯或钛酸酯的配合物，具体包括钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸叔丁酯、钛酸乙酰乙酸乙脂配合物、钛酸1、3－丙二醇配合物。

所述甲基硅油的粘度为350mpa·s。

所述有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶的制造方法包括以下步骤：

一、A组份基料的制备

取烷氧基封端聚硅氧烷100份，加入白炭黑0~50份，于真空捏合机中120～160℃温度下加热混合30～120分钟后，再加入硅树脂0~50份，高速搅拌混合均匀得A组份基料；

二、B组份基料的制备

将甲基硅油100份、有机钛5～15份，高速搅拌混合均匀即得到B组份基料；

三、产品的制备

在室温下，将A、B组分基料按100：2～10的质量比混合均匀，即得到有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶产品。

所述真空捏合机的真空度为≤－0.07MPa。

由于本发明制得的双组份室温硫化硅橡胶产品主要用于LED灯带埋于高温硅橡胶挤出凹槽制品的灌封，因而必需确定灌封胶是否硫化完全？粘接性能是否良好？本发明是在灌封胶室温硫化12小时后，通过直接用手接触制品表面判断是否发粘作为硫化完全与否；弯曲硅橡胶制品并用手撕扯灌封胶，判断灌封胶与LED灯带、硅橡胶是否粘接良好的。因而，本发明还按下述标准对硅橡胶产品进行了性能测试：

按GB/T 531.1－2008 测试邵氏硬度

按 GB/T 528－2009 测试拉伸强度与扯断伸长率

按 GB/T 2408－2008 测试电气强度

按 GB/T 1410－2006 测试体积电阻率

按 GB/T 1404－2006 测试介电常数、介质损耗

按 GB/T 2790－1995 测试剥离强度

本发明突出的技术效果主要表现在：

1、本发明基础胶料与有机钛催化剂混合时无粘度高峰出现。

2、本发明双组份室温硫化硅橡胶产品与含酸性基材，如高温硅橡胶挤出半凹槽制品接触时，催化剂不会再中毒。

3、本发明双组份室温硫化硅橡胶产品在灌封制品时，能够达到深层硫化。

4、本发明双组份室温硫化硅橡胶产品在灌封制品时具有良好的粘接性。

5、本发明双组份室温硫化硅橡胶进行室温硫化时，使用方便，无须加热、加压，硫化过程无应力产生，电绝缘能优良。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步具体描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步的说明，但不应理解为对本发明保护范围的限制。

实施例1：

将粘度为750 mpa·s的烷氧基封端聚硅氧烷100份，处理日本NIPPON公司LP沉淀法白炭黑30份，于真空度－0.07 MPa的真空捏合机中120℃加热混合60分钟得到A组份基料；

按下列表1所示有机钛催化剂的用量，在25℃下，将有机钛催化剂钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸叔丁酯、钛酸乙酰乙酸乙脂配合物或钛酸1、3－丙二醇配合物与粘度为350 mpa·s的甲基硅油100份，高速搅拌混合均匀分别得到编号为B1、B2、B3、B4、B5的B组分基料；

表1 B组分基料中各有机钛催化剂的用量

将A组分基料100份，分别与编号为B1、B2、B3、B4、B5的B组分基料按表2中所列的用量混合均匀，即得到有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶产品，然后再按表2所列项目对该硅橡胶产品进行了以下性能测试。

表2 B组分的加入量及相应硅橡胶产品的性能指标

实施例2：

将在温度25℃下，粘度为750 mpa·s的烷氧基封端聚硅氧烷100质量份，加入MQ硅树脂30质量份，搅拌均匀得到A组份基料。

B组份基料的配制与实施例1相同。

将A组分基料100份，分别与编号为B1、B2、B3、B4、B5的B组分基料按表3中所列的用量混合均匀，即得到有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶产品，然后再按表3所列项目对该硅橡胶产品进行了以下性能测试。

表3 MQ硅树脂补强烷氧基封端聚硅氧烷硫化性能

实施例3：

将实施例1、实施例2配制的A组份基料（分别以A1、A2表示）与B1组份的钛酸异丙酯催化剂反应，制片以测试其物理机械性能和电性能；同时，再采用一般的合金铝进行剥离强度测试，以测试其粘接性能。测试结果见表4。

表4 硫化硅橡胶性能测试结果

备注：A1＋B1室温硫化7天测试

A2+B1室温硫化15天测试

“*”表示铝板与单组份室温硫化脱酸硅橡胶片

Claims (10)

1.一种有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于原料的质量份组成为：

A组份

烷氧基封端聚硅氧烷 100份

白炭黑 0～50份

硅树脂 0～50份

B组份

有机钛催化剂 5~15份

甲基硅油 100份。

2.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述烷氧基封端聚硅氧烷即α、γ－二（二氧基）聚硅氧烷或α、γ－二（三甲氧基）聚硅氧烷，其粘度均为750～170000mpa·s。

3.根据权利要求2所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述α、γ－二（二氧基）聚硅氧烷或α、γ－二（三甲氧基）聚硅氧烷，参见美国专利4962174中记载的内容，由α、γ－二乙烯基聚硅氧烷分别与甲基二甲氧基硅烷或三甲氧基硅烷通过硅氢化反应得到。

4.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述白炭黑为补强填料，采用气相法白炭黑或沉淀法白炭黑，并经硅氮烷进行其表面预处理。

5.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述硅树脂为补强树脂，具体选用甲基MQ硅树脂。

6.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述有机钛催化剂，选用钛酸酯或钛酸酯的配合物。

7.根据权利要求1或6所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述有机钛催化剂具体包括钛酸异丙酯、钛酸四丁酯、钛酸叔丁酯、钛酸乙酰乙酸乙脂配合物或钛酸1、3－丙二醇配合物。

8.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶，其特征在于所述甲基硅油的粘度为350mpa·s。

9.根据权利要求1所述的双组份室温硫化硅橡胶的制造方法，其特征在于该方法的具体工艺步骤如下：

一、A组份基料的制备

取烷氧基封端聚硅氧烷100份，加入白炭黑0~50份，于真空捏合机中120～160℃温度下加热混合30～120分钟后，再加入硅树脂0~50份，高速搅拌混合均匀得A组份基料；

二、B组份基料的制备

将甲基硅油100份、有机钛5～15份，高速搅拌混合均匀即得到B组份基料；

三、产品的制备

在室温下，将A、B组分基料按100：2～10的质量比混合均匀，即得到有粘接性及抗酸中毒的双组份室温硫化硅橡胶产品。

10.根据权利要求9所述的双组份室温硫化硅橡胶的制造方法，其特征在于所述真空捏合机的真空度为≤－0.07MPa。