CN103540289B - 一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机化学合成领域，为了解决有机硅树脂型胶粘剂，随着R/Si更低造成产品的贮存稳定性不好的问题，本发明提供一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，将正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷和甲苯加入反应釜内，加热升温至50～70℃后，加入催化剂，在50～70℃滴加去离子水进行水解，去离子水滴加时间控制在1～2小时，完成后再反应2～4小时，过滤除去催化剂，液体蒸干后，将体系温度升至105~115℃反应5～10min，然后加入溶剂使其溶解并降至室温后再用溶剂调配成固含量为30～55%的有机硅树脂型胶粘剂。所制得的有机硅树脂型胶粘剂中R/Si＜1，同时提升了产品贮存稳定性，及本发明在云母粘结上的应用。
Description
技术领域
本发明涉及有机化学合成领域，具体地说涉及一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法及其在云母粘结上的应用。
背景技术
有机硅树脂型胶粘剂具有优良的耐热性、电绝缘性、耐化学药品性、憎水性及阻燃性，被用作耐高温云母板用胶粘剂，云母板用胶粘剂决定着云母板的耐高温和热分解性能。耐高温云母板广泛用于电热电器工业，但随着电器制造技术的发展，对环境保护和食品卫生要求的不断提高，对云母板的要求也随之提高，不仅具有耐高温、冒烟少的特点，而且要有一定的机械强度。胶粘剂主要有无机粘合剂和有机硅粘结剂，虽然无机类粘结剂的耐热性好，但制成的云母板的耐湿性、电绝缘性及强度都不理想，而逐步被综合性能更好的有机硅粘结剂所代替。
硅树脂含有机基团的数量即R/Si值是控制硅树脂质量的主要指标之一，有机硅树脂的固化性、漆膜柔韧性、硬度、耐热性及耐热开裂性等均与R/Si有关。有机硅树脂随着R/Si比的增加，其产品硬度降低、柔韧性增加和热失重增加，反之，产品硬度增加、柔韧性变差和热失重减少。耐高温云母板需要的粘接剂应具有一定的硬度和热失重小的特点，因此更多的云母板粘接采用低R/Si的有机硅树脂，用更低的R/Si的硅树脂应该具有更小的热失重和更少发烟量，更有利于云母粘接的使用。国内也对其进行研究报道，在2010年，曹万荣等在《绝缘材料》发表了《耐高温、低失重有机硅粘接剂的研究》一文中提到，采用甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基和正硅酸乙酯在盐酸的催化作反应4小时，除去多余的醇和水，得到有机硅树脂，其R/Si在1～1.2之间，具有高温失重少和发烟少的特点，但是该研究中存在除去催化剂较困难、产品的贮存稳定性不好的问题。
发明内容
为了解决有机硅树脂型胶粘剂，随着R/Si更低造成产品的贮存稳定性不好的问题，本发明提供一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，所制得的有机硅树脂型胶粘剂中R/Si＜1，同时提升了产品贮存稳定性。
同时提供本发明的有机硅树脂型胶粘剂在云母粘结上的应用。
本发明是通过以下技术方案实现的：一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法为以下步骤：将正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷和甲苯加入反应釜内，加热升温至50～70℃后，加入催化剂，温度控制在50～70℃滴加去离子水进行水解，去离子水滴加时间控制在1～2小时，滴加完成后保持该温度再反应2～4小时，过滤除去催化剂，液体蒸干后，将体系温度升至105~115℃反应5～10min，然后加入溶剂使其溶解并降至室温后再用溶剂调配成固含量为30～55%的有机硅树脂型胶粘剂。
作为优选，正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的重量比为4～12：2～7：1。
作为优选，甲苯与硅烷的重量比为0.5~1：1，甲苯的加入是为了加入非极性溶剂，利于体系中聚合反应的选择性；催化剂选为活性白土，其目数为10～50，其用量为硅烷重量的1%～5%；上述的硅烷为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷与正硅酸四乙酯中烷氧基硅烷之和。
作为优选，去离子水与乙氧基的摩尔比为0.6～0.9：1，所述的乙氧基为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷与正硅酸四乙酯中乙氧基之和。
作为优选，所述的溶剂为甲苯、异丙醇、正丁醇、聚乙二醇600的混合物，其中混合物的各组份的重量比为：甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=75～85：5～10：5～10：1～5。
本发明的有机硅树脂型胶粘剂在云母粘结上的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）所制得的有机硅树脂R/Si＜1，
（2）同时提升了产品贮存稳定性，
（3）用于云母粘接剂具有良好的粘接性能、具有耐高温绝缘及发烟量少等特点。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
在1000mL的四口烧瓶内加入180g甲基三乙氧基硅烷、105g正硅酸四乙酯、15g二甲基二乙氧基硅烷和250g甲苯，加热升温50℃，加入0.3g活性白土，目数为20，温度控制在50℃，开始滴加56.8g去离子水(去离子水与乙氧基的摩尔比为0.6：1)，滴加时间为1小时，滴完后再保持该温度下反应4小时，过滤除去催化剂，再蒸去液体，最后升温至110℃，反应5分钟，快速加入溶剂，溶剂组份的重量比为甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=75：10：10：5，再用其调成为固含量为50%的有机硅树脂型胶粘剂1。
实施例2
在1000mL的四口烧瓶内加入160g甲基三乙氧基硅烷、80g正硅酸四乙酯、40g二甲基二乙氧基硅烷和250g甲苯，加热升温至60℃，加入0.1g活性白土，目数为30，温度控制在60℃，开始滴加64.8g去离子水(去离子水与乙氧基的摩尔比为0.85：1)，滴加时间为2小时，滴完后再保持该温度下反应2小时，过滤除去催化剂，再蒸去液体，最后升温至115℃，反应10分钟，快速加入溶剂，溶剂组份的重量比为甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=85：5：5：5，再用其调成为固含量为55%的有机硅树脂型胶粘剂2。
实施例3
在1000mL的四口烧瓶内加入160g甲基三乙氧基硅烷、90g正硅酸四乙酯、20g二甲基二乙氧基硅烷和250g甲苯，加热升温至65℃，加入0.5g活性白土，目数为50，温度控制在65℃，开始滴加68g去离子水(去离子水与乙氧基的摩尔比为0.8：1)，滴加时间为1.5小时，滴完后再保持该温度下反应3小时，过滤除去催化剂，再蒸去液体，最后升温至105℃，反应6分钟，快速加入溶剂，溶剂组份的重量比为甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=82：8：9：1，再用其调成为固含量为30%的有机硅树脂型胶粘剂3。
实施例4
在1000mL的四口烧瓶内加入160g甲基三乙氧基硅烷、60g正硅酸四乙酯、30g二甲基二乙氧基硅烷和250g甲苯，加热升温至70℃，加入0.4g活性白土，目数为10，温度控制在70℃，开始滴加58g去离子水(去离子水与乙氧基的摩尔比为0.76：1)，滴加时间为1.5小时，滴完后再保持该温度下反应3小时，过滤除去催化剂，再蒸去液体，最后升温至110℃，反应15分钟，快速加入溶剂，溶剂组份的重量比为甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=80：6：5：1，再用其调成为固含量为40%的有机硅树脂型胶粘剂4。
云母粘结时使用实施例1~4制备的有机硅树脂型胶粘剂1~4，具有良好的粘接性能、发烟量少、稳定性好。
Claims (6)
1. 一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述的制备方法为以下步骤：将正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷和甲苯加入反应釜内，加热升温至50～70℃后，加入催化剂，温度控制在50～70℃滴加去离子水进行水解，去离子水滴加时间控制在1～2小时，滴加完成后保持该温度再反应2～4小时，过滤除去催化剂，液体蒸干后，将体系温度升至105~115℃反应5～10min，然后加入溶剂使其溶解并降至室温后再用溶剂调配成固含量为30～55%有机硅树脂型胶粘剂，
所述的催化剂选为活性白土，所述的溶剂为甲苯、异丙醇、正丁醇、聚乙二醇600的混合物，
正硅酸四乙酯、甲基三乙氧基硅烷和二甲基二乙氧基硅烷的重量比为4～12：2～7：1。
2. 根据权利要求1所述的一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，其特征在于：甲苯与硅烷的重量比为0.5~1：1，所述的硅烷为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷与正硅酸四乙酯中烷氧基硅烷之和。
3. 根据权利要求1所述的一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，其特征在于：去离子水与乙氧基的摩尔比为0.6～0.9：1，所述的乙氧基为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷与正硅酸四乙酯中乙氧基之和。
4. 根据权利要求1所述的一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述的活性白土的目数为10～50，其用量为硅烷重量的1%～5%，所述的硅烷为甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧硅烷与正硅酸四乙酯中烷氧基硅烷之和。
5. 根据权利要求1所述的一种有机硅树脂型胶粘剂的制备方法，其特征在于：所述的溶剂混合物中各组份的重量比为：甲苯：异丙醇：正丁醇：聚乙二醇600=75～85：5～10：5～10：1～5。
6.一种如权利要求1所述的一种有机硅树脂型胶粘剂在云母粘结上的应用。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |