CN103666320A - 一种用于加成型硅胶的增粘剂组合物及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于加成型硅胶的增粘剂组合物，由以下重量份的原料制成：含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物100份、光产酸剂0.01～5份。本发明还公开了用于加成型硅胶的增粘剂组合物的应用方法，具体为将所述增粘剂组合物的两种原料混合后加入加成型硅胶中，或将两种原料分别加入加成型硅胶的两个组份中。本发明提供的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，具有工艺简单，使用方法简单、通用性好、不影响硅胶的固化性能、不影响胶液存储稳定性的优点。
Description
技术领域
本发明涉及增粘剂，具体是一种用于加成型硅胶的增粘剂组合物及其应用。
背景技术
加成型硅胶相比缩合型硅胶在性能上有着不可比拟的优势：力学性能更好；无小分子释放，不会影响粘结材料及其它元器件；收缩率更低，尺寸稳定性更好；电性能更好也更稳定，固化过程及固化后基本无变化。虽然加成型有着更好的综合性能，但其也存在着一些缺点，如粘结性一般，对大部分基材的粘结效果都比较差，这在很大程度上限制了其应用，在作为灌封、涂覆、粘结固定等材料使用时，为了提高与接触基材的粘结性，通常需预先对基材进行底涂处理或添加增粘剂。
刘国杰的“有机硅附着力促进剂开发与应用”、黄文润的“加成型硅胶的底涂剂及增粘剂”等分别报道了底涂剂，该方法确实能够提高对基材的粘结力，但是操作工艺复杂，必须提前对基材进行底涂处理，而且对基材还有可能造成破坏，实际使用中具有一定的局限性，还会大幅增加成本。
有关增粘剂的研究报道也很多，如黄文润的“加成型硅胶的底涂剂及增粘剂”、“LED装置用有机硅材料”等文献总结和报道了大量的加成型硅胶用增粘剂，虽然单独使用一种或几种不同结构的增粘剂，能够提高加成型硅胶对部分易粘材料的粘结，但通用性差，且对一些难粘材料如PPA、镀锌板等粘结效果仍然较差。
专利号为EP 497349的欧洲专利、US 5270425的美国专利、DE4330605分别公开“3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与乙酰丙酮铝并用作为加成型硅胶的增粘剂”，该组合物能够大幅提升硅胶的粘结力，粘结面也较广，对大部分基材粘结力都较好，但会影响胶液的固化，造成胶液的适用期变短，不利于操作，而且会影响固化后胶膜的透明度。
专利号特开平11-148014的日本专利公开了“3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与柠檬酸并用作为加成型硅胶的增粘剂”，该组合物也能提升加成型硅胶的粘结力，但使用麻烦，柠檬酸为固体需要先使用合适的溶剂溶解后才能加入，再脱除溶剂，而且柠檬酸的酸性较强，对胶液的长期储存稳定性也有一定的影响。
专利号特开平8-311340的日本专利公开了“3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与季铵盐并用作为加成型硅胶的增粘剂”，该组合物也能够提升加成型硅胶的粘结力，粘结面也较广，但会影响胶液的固化性能；季铵盐具有一定的碱性，对胶液的长期储存稳定性也有一定的影响。
发明内容
为解决现有加成型硅胶的增粘剂不同程度地存在着通用性差、影响胶液固化性能和储存稳定性的问题，本发明的目的在于提供一种用于加成型硅胶的增粘剂组合物及其使用方法。
本发明提供的用于加成型硅胶的增粘剂组合物由以下重量份的原料组成：含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物100份、光产酸剂0.01～5份。
所述光产酸剂是一种隐藏酸，作为促进剂使用，优选激发波长在180～400nm的光产酸剂，包括但不局限于锍鎓盐、碘鎓盐、二砜化合物的一种或几种。
本发明采用结构和性质与传统的酸相比有很大的区别的潜伏型阳离子光产酸剂为所述增粘剂组合物的主要组份之一，是因为光产酸剂可在特定波长光的作用下产生微量的强酸，作为催化剂促进含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物的活性基团与基材表面的活性基团反应，形成化学键，从而大幅提高胶粘剂对基材的粘结力，同时，光产酸剂是一种隐藏酸，在一般条件下不显酸性的，不会对胶液的长期存储稳定性造成影响。
所述的含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物至少含一个环氧基，可以含有多个环氧基，优选但不局限于以下低聚物：3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷（KH560）及其改性产物、含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物及其改性产物、环四硅氧烷（D4 H）与烯丙基缩水甘油醚的反应产物及其改性产物，也可以是上述低聚物的混合物。
其中，所述含氢硅油为直链含氢硅油或支链含氢硅油或两者的混合物，优选含氢量在0.1～1.6%的含氢硅油。
其中，所述含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物为两者按乙烯基和氢的不同摩尔比反应所得的产物，优选按乙烯基和氢摩尔比为1：1.1～1：10的反应产物。
其中，所述环四硅氧烷（D4 H）与烯丙基缩水甘油醚的反应产物为两者按乙烯基和氢的不同摩尔比反应所得的产物，优选按乙烯基和氢摩尔比为1：1.1～1：10的反应产物。
本发明还提供上述用于加成型硅胶的增粘剂组合物的应用，具体为将所述增粘剂组合物的两种原料加入加成型硅胶中，或将两种原料分别加入加成型硅胶的两个组份中；添加量为胶的总质量的0.1～5%，优选为0.5～3%。
采用本发明用于加成型硅胶的增粘剂组合物的优点是：
（1）本发明的用于加成型硅胶的增粘剂组合物可以分别加入加成型硅胶的两个组份中，也可作为复配物加入加成型硅胶中，无需对基材进行特别处理就可获得理想的粘结力，使用方法简单。
（2）本发明所述用于加成型硅胶的增粘剂组合物通用性好，对一些难粘材料，如PPA、镀锌板等基材也能有较好的效果。
（3）本发明所述用于加成型硅胶的增粘剂组合物加入硅胶中后不会影响胶液的固化过程，也不会影响固化后胶膜的性能。
（4）本发明所述用于加成型硅胶的增粘剂组合物中的促进剂为光致产酸剂，是一种隐藏酸，在没有进行光激发前是不显酸性的，所以不会影响胶液的长期存储稳定性。
（5）本发明的工艺简单。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
锍鎓盐：0.01g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例2制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
锍鎓盐：0.1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例3制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
锍鎓盐：1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例4制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
锍鎓盐：5g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例5制备本发明所述增粘剂组合物
在500ml的烧瓶中加入D4 H120g、烯丙基缩水甘油醚114g，即D4 H与烯丙基缩水甘油醚按照摩尔比1:1混合（乙烯基和氢摩尔比为1:4，乙烯基和氢摩尔比如设为1:2、1：6、1：8或1：10也能达到同样效果），再加入0.1g催化剂Vm23，在55℃条件下反应6h，再加入活性炭除掉残留的催化剂，过滤即可得到D4 H与烯丙基缩水甘油醚的反应产物。
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
D4 H与烯丙基缩水甘油醚的反应产物：100g
锍鎓盐：1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例6制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
碘鎓盐：1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例7制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
二砜化合物：1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
实施例8制备本发明所述增粘剂组合物
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
KH560：100g
二砜化合物：1g
两份原料分别存，共同组成本发明所述增粘剂组合物。
实施例9制备本发明所述增粘剂组合物
在500ml的烧瓶中加入含氢硅油（含氢量为0.5%）200g、烯丙基缩水甘油醚114g，乙烯基和氢摩尔比为1:2（乙烯基和氢摩尔比如设为1:4、1：6、1：8或1：10也能达到同样效果），再加入0.1g催化剂Vm23，在55℃条件下反应6h，再加入活性炭除掉残留的催化剂，过滤即可得到含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物。
制备本发明所述增粘剂组合物，按以下重量份称取原料：
含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物：100g
锍鎓盐：1g
混匀，得到本发明所述增粘剂组合物。
测试实施例1～9制备的增粘剂组合物及对照1～3的性能
对照1：专利号为EP 497349的欧洲专利公开的“3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与乙酰丙酮铝”组合物。
对照2：专利号为特开平8-311340的日本专利公开的“3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷与季铵盐”组合物。
对照3：增粘剂KH560。
实施例1～9以及对照1～3分别按1%（胶的总量计算）加入到未加其它任何增粘剂的双组份加成型硅胶的基胶中，实施例9所述增粘剂组合物分别再按0.1%、0.5%、3%、5%（胶的总量计算）加入上述基胶中，测试其性能：
凝胶时间：双组份混合后，在25度条件下测得。
固化时间：双组份混合后，在150度条件下固化测得。
硬度：双组份混合后，在150度条件下固化2h后测得。
固化物表面状态：双组份混合后，在150度条件下固化2h后测得。
拉剪强度：粘结好的试片（粘结面积为3.13cm2）在150度条件下固化2h后测定。
实施例1～7、9作为复配物加入基胶中，实施例8分别加入基胶的两个组份中，随着基胶的两个组份的混合而混合。实施例1～9固化前需先经光激发（125W紫外灯，1min）。
测定结果如表1所示，从数据可以看出，本发明公开的增粘剂组合物能够明显提高加成型硅胶对基材的粘结力，而且基本不会影响胶液的固化过程及最终胶膜的固化性能，而对照1的组合物对基材粘结力也较好，但会影响胶液的固化，造成胶液的适用期变短，不利于操作；对照2的组合物虽能够提升加成型硅胶的粘结力，但会影响胶的固化性能；对照3能够提高对易粘材料的粘结，但对难粘材料如镀锌板的效果较差。
表1不同增粘剂组合物的性能
以上结果表明本发明公开的增粘剂组合物使用方便、安全，效果明显，具有一定的优势。
Claims (10)
1.一种用于加成型硅胶的增粘剂组合物，由以下重量份的原料组成：含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物100份、光产酸剂0.01～5份。
2.根据权利要求1所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述光产酸剂是激发波长在180～400nm的光产酸剂。
3.根据权利要求2所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述光产酸剂为锍鎓盐、碘鎓盐、二砜化合物中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述的含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物至少含一个环氧基。
5.根据权利要求4所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述的含环氧基的硅烷或硅氧烷低聚物为3-环氧丙氧基三甲氧基硅烷及其改性产物、含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物及其改性产物、环四硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚的反应产物及其改性产物中的一种或几种。
6.根据权利要求5所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述含氢硅油为直链含氢硅油或支链含氢硅油或两者的混合物。
7.根据权利要求5所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述含氢硅油与烯丙基缩水甘油醚的反应产物为两者按乙烯基和氢的摩尔比为1：1.1～1：10的反应产物。
8.根据权利要求5所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物，其特征在于，所述环四硅氧烷与烯丙基缩水甘油醚的反应产物为两者按乙烯基和氢的摩尔比为1：1.1～1：10的反应产物。
9.权利要求1～8任一项所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物的应用，具体为将所述增粘剂组合物的两种原料加入加成型硅胶中，或将两种原料分别加入加成型硅胶的两个组份中；添加量为胶的总质量的0.1～5%。
10.根据权利要求9所述的用于加成型硅胶的增粘剂组合物的应用，其特征在于，添加量为胶的总质量的0.5～3%。
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