CN102942896B - 单组份加成型高粘接性有机硅橡胶 - Google Patents

Abstract

一种单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，属于粘接材料技术领域。其是由以下按重量份数配比的原料构成：基料 100 份；含氢硅油 0.1-10 份；偶联剂 0.1-10 份；抑制剂 0.01-1 份；催化剂 0.1-0.8 份。单组份加成型高粘接性有机硅橡胶的粘接强度可达到 2.5MPa ，内聚破坏能为 82-94% ，因而室温固化后的粘接性能优异；具有中等的硬度：邵氏硬度达到 22-27 ；具有理想的力学性能：断裂伸长率达到 278-330% ，拉伸强度达到 3MPa ； 150 ℃老化 1000 小时不黄边，不开裂。

Description

单组份加成型高粘接性有机硅橡胶

技术领域

本发明属于粘接材料技术领域，具体涉及一种单组份加成型高粘接性有机硅橡胶。

背景技术

公知的加成型有机硅橡胶的主要原料为乙烯基聚二甲基硅氧烷，由于该原料没有极性的官能团，因此无法与基材上的极性的官能团反应，纵使加入偶联剂如KH560、KH550、KH792或乙烯基三甲氧基硅烷，等等，则不足以体现粘接性。对此，可以通过中国发明专利申请公布号CN102399445A公布的“一种加成型有机硅防火电子灌封胶及其制备方法”得到印证。

此外，已有技术中的具有粘接性的有机硅橡胶均为缩合型的，而由于缩合型的有机硅橡胶无法加热快速固化，因此固化时间通常需要24小时，从而无法在高效率的自动化生产流水线上应用。

鉴上，开发随温度的提高而加快固化速度的加成型有机硅橡胶具有积极意义，为此本申请人作了有益的探索与尝试，终于形成了下面将要介绍的技术方案。

发明内容

本发明的任务在于提供一种具有优异的粘接性并且能够满足高温环境下长期使用要求的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶。

本发明的任务是这样来完成的，一种单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其是由以下按重量份数配比的原料构成：

基料                100份；

含氢硅油            0.1-10份；

偶联剂              0.1-10份；

抑制剂              0.01-1份；

催化剂              0.1-0.8份。

在本发明的一个具体的实施例中，所述的基料是由端乙烯基硅油与二氧化硅按重量比为100∶300-700混合后再用六甲基二硅氮烷在120℃下处理并经冷却至室温而得到的基料。

在本发明的另一个具体的实施例中，所述的端乙烯基硅油的粘度为100-2000Pa.S，并且该端乙烯基硅油中的乙烯基含量为0.2-3%。

在本发明的又一个具体的实施例中，所述的二氧化硅的粒径为20-30μm。

在本发明的再一个具体的实施例中，所述的含氢硅油的硅氢含量为0.04-1.5%，并且该含氢硅油的粘度为20-100Pa.S。

在本发明的还有一个具体的实施例中，所述的偶联剂为含有硅氢和环氧基的聚二甲基硅氧烷，其结构式为：

在本发明的更而一个具体的实施例中，所述的抑制剂为乙烯基环体、炔醇、醚类化合物或富马酸酯类化合物。

在本发明的进而一个具体的实施例中，所述的炔醇为丙炔醇、1,4-丁炔二醇或炔基环己醇；所述的醚类化合物为异丙醚、乙二醇单丁醚或八溴醚；所述的富马酸酯类化合物为马来酸二烯丙酯或富马酸二乙酯。

在本发明的又更而一个具体的实施例中，所述的催化剂为铂催化剂。

在本发明的又进而一个具体的实施例中，所述的铂催化剂为铂含量为2000-6000ppm的氯铂酸催化剂。

本发明提供的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶的粘接强度可达到2.5MPa，内聚破坏能为82-94%，因而室温固化后的粘接性能优异；具有中等的硬度：邵氏硬度(A)达到22-27；具有理想的力学性能：断裂伸长率达到278-330%，拉伸强度达到3MPa；150℃老化1000小时不黄边，不开裂。

具体实施方式

下面给出实施例，以对本发明进行具体描述，有必要在此指出一下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明的保护范围的限制，该领域的技术熟练人员根据上述发明内容对本发明做出的一些非本质的改进和调整仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

基料                  100份；

含氢硅油              8份；

偶联剂                0.5份；

抑制剂                0.3份；

催化剂                0.5份。

在本实施例中，所述基料是由端乙烯基硅油与粒径为20-30μm的二氧化硅按重量份比为100∶400混合后再用按重量份计的10份六甲基二硅氮烷在120℃下处理并经冷却至室温而得到的基料，其中，端乙烯基硅油的粘度为100-2000Pa.S，并且该端乙烯基硅油中的乙烯基含量为0.2-2%；所述含氢硅油的硅氢含量为0.04-1.5%，并且该含氢硅油的粘度为20-100Pa.S；所述的抑制剂为丙炔醇；所述催化剂为铂含量为3000ppm的氯铂酸催化剂；所述的偶联剂为含有能与乙烯反应的硅氢和含有能与基材反应的环氧基的聚二甲基硅氧烷，该聚二甲基硅氧烷的结构式如下(式中CH为次甲基，CH₂为亚甲基，CH₃为甲基，式中的X、Y和Z代表对应的每个分子链结的数量)：

实施例2：

基料                   100份；

含氢硅油               8份；

偶联剂                 0.5份；

抑制剂                 0.1份；

催化剂                 0.2份。

在本实施例中，所述基料是由端乙烯基硅油与粒径为20-30μm的二氧化硅按重量份比改为100∶500混合后再用按重量份计的10份六甲基二硅氮烷在120℃下处理并经冷却至室温而得到的基料，其中，端乙烯基硅油的粘度为100-2000Pa.S，并且该端乙烯基硅油中的乙烯基含量为0.5-3%；所述含氢硅油的硅氢含量为0.04-1.5%，并且该含氢硅油的粘度为20-100Pa.S；所述的抑制剂为炔基环己醇；所述催化剂为铂含量为6000ppm的氯铂酸催化剂，其余均同对实施例1的描述。

实施例3：

基料                   100份；

含氢硅油               10份；

偶联剂                 0.1份；

抑制剂                 0.2份；

催化剂                 0.4份。

在本实施例中，将抑制剂选用异丙醚，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶500，其余均同对实施例1的描述。

实施例4：

基料                  100份；

含氢硅油              4份；

偶联剂                1份；

抑制剂                0.4份；

催化剂                0.4份。

在本实施例中，将抑制剂选用乙二醇单丁醚，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶500，将氯铂酸催化剂的铂含量改为5000ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为0.2-3%，其余均同对实施例1的描述。

实施例5：

基料                   100份；

含氢硅油               0.1份；

偶联剂                 10份；

抑制剂                 0.6份；

催化剂                 0.45份。

在本实施例中，将抑制剂选用1,4-丁炔二醇，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶700，将氯铂酸催化剂的铂含量改为6000ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为0.2-1%，其余均同对实施例1的描述。

实施例6：

基料                    100份；

含氢硅油                6份；

偶联剂                  3份；

抑制剂                  0.01份；

催化剂                  0.25份。

在本实施例中，将抑制剂选用马来酸二烯丙酯，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶600，将氯铂酸催化剂的铂含量改为4500ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为2-3%，其余均同对实施例1的描述。

实施例7：

基料                   100份；

含氢硅油               1份；

偶联剂                 2份；

抑制剂                 0.08份；

催化剂                 0.6份。

在本实施例中，将抑制剂选用八溴醚，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶300，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为4000ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为0.2%，其余均同对实施例1的描述。

实施例8：

基料                    100份；

含氢硅油                0.5份；

偶联剂                  7份；

抑制剂                  0.45份；

催化剂                  0.3份。

在本实施例中，将抑制剂选用富马酸二乙酯，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶350，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为2000ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为3%，其余均同对实施例1的描述。

实施例9：

基料                    100份；

含氢硅油                0.5份；

偶联剂                  0.3份；

抑制剂                  0.8份；

催化剂                  0.8份。

在本实施例中，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶650，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为2500ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为1%，其余均同对实施例1的描述。

实施例10：

基料                     100份；

含氢硅油                 7份；

偶联剂                   10份；

抑制剂                   1份；

催化剂                   0.1份。

在本实施例中，将抑制剂选用乙二醇单丁醚，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶450，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为3500ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为2%，其余均同对实施例1的描述。

实施例11：

基料                     100份；

含氢硅油                 6.5份；

偶联剂                   8份；

抑制剂                   0.055份；

催化剂                   0.7份。

在本实施例中，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶380，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为5500ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为1.5%，其余均同对实施例1的描述。

实施例12：

基料                     100份；

含氢硅油                 9份；

偶联剂                   5份；

抑制剂                   0.9份；

催化剂                   0.35份。

在本实施例中，将抑制剂选用炔基环己醇，将端乙烯基硅油与二氧化硅的重量份比改为100∶480，将氯铂酸催化剂中的铂含量改为3800ppm，将端乙烯基硅油中的乙烯基的含量改为2.5%，其余均同对实施例1的描述。

为了考察实施例1至12的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶的黏结强度、内聚破坏能、硬度、拉伸强度和断裂伸长率，申请人将其制成2mm厚的胶片，在150℃固化10分钟后，按GB/T528-1988进行拉伸强度测试的测试结果由下表所示：

Claims (8)

1.一种单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于其是由以下按重量份数配比的原料构成：

基料      100份；

含氢硅油  0.1-10份；

偶联剂    0.1-10份；

抑制剂    0.01-1份；

催化剂    0.1-0.8份，所述的基料是由端乙烯基硅油与二氧化硅按重量比为100∶300-700混合后再用六甲基二硅氮烷在120℃下处理并经冷却至室温而得到的基料，所述的偶联剂为含有硅氢和环氧基的聚二甲基硅氧烷，其结构式为：

2.根据权利要求1所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的端乙烯基硅油的粘度为100-2000Pa.S，并且该端乙烯基硅油中的乙烯基含量为0.2-3％。

3.根据权利要求1所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的二氧化硅的粒径为20-30μm。

4.根据权利要求1所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的含氢硅油的硅氢含量为0.04-1.5％，并且该含氢硅油的粘度为20-100Pa.S。

5.根据权利要求1所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的抑制剂为乙烯基环体、炔醇、醚类化合物或富马酸酯类化合物。

6.根据权利要求5所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的炔醇为丙炔醇、1，4-丁炔二醇或炔基环己醇；所述的醚类化合物为异丙醚、乙二醇单丁醚或八溴醚；

所述的富马酸酯类化合物为马来酸二烯丙酯或富马酸二乙酯。

7.根据权利要求1所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的催化剂为铂催化剂。

8.根据权利要求7所述的单组份加成型高粘接性有机硅橡胶，其特征在于所述的铂催化剂为铂含量为2000-6000ppm的氯铂酸催化剂。