CN105131669A - 处理pc粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂及其制备方法，该处理剂其组分和重量份配比为：丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份和溶剂50-300份。本发明将丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯按一定的重量份比例处理后得到该PC处理剂。由于该处理剂中的酯基、环氧基等不饱和基团容易与PC中的不饱和基团发生化学反应，形成牢固的化学键，实现液体硅橡胶与基材的粘接，因此该处理剂能很好的实现胶料与PC等塑料粘接，并且该处理剂室温可晾干，无胶水印，特别适用于一些高透明PC等塑料的粘接；另外，该处理剂不仅能对多数不同的PC实现很好的粘接，而且不影响材质的美观。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅粘接技术领域，尤其涉及一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂及其制备方法。
背景技术
近年来，硅橡胶利用其特性已广泛用于电器、电子、汽车、建筑领域等，要求硅橡胶有组装作业性、密封性、绝缘性等特性。而根据使用用途必须要与许多树脂粘接，其中PC材料用途广泛，因此实现硅橡胶与PC的粘接成为新的热点。
PC由于其材料的特殊性，不同的厂家，不同的生产工艺等条件造成了PC种类的多样性，这给粘接同时带来了新的难题。经常出现一种处理剂只能粘接一种或者少数几种PC材质，使它们的推广应用受到了很大的限制。
中国专利CN102408869A介绍了一种用乙烯基三甲氧基硅烷与KH560通过水解反应制得一种处理剂，该处理能对不锈钢、尼龙等材质有很好的粘接，但粘接PC的效果不太理想。欧洲专利EP2158285B1报道了一种硅氢加成反应合成的处理剂，对电解质薄膜有良好的粘接性。中国专利CN102010598A公开了一种硅氢加成合成的含三聚异氰酰环、环氧基的有机硅氧烷配成的处理剂，能对热塑性塑料有很好的粘接性。但上述的现有技术都存在硅氢加成反应条件不好控制，铂金催化剂难以除去等缺点。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂及其制备方法，本发明制备的处理剂不仅能对多数不同的PC实现很好的粘接，而且不影响材质的美观。
为实现上述目的，本发明提供一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其组分和重量份配比为：
丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份和溶剂50-300份。
其中，所述丙烯酸酯化合物3-8份，含羟基化合物2-6份，环氧基硅烷2-7份，钛酸酯2-8份和溶剂70-150份。
其中，所述丙烯酸酯类化合物为1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、KH-570中的一种或几种。
其中，所述环氧基硅氧烷化合物为3-（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、3-（2,3-环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、3-（2,3-环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三甲氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
其中，所述羟基化合物为羟基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、甘油二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或几种。
其中，所述钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、乙酰丙酮钛酸二异丙酯中的一种或几种。
其中，所述溶剂为苯类、酮类、酯类、正己烷、正庚烷、石油醚中的一种或几种。
为实现上述目的，本发明还提供一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按以下组分：丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份将这四种物料进行升温60-130℃及反应1-5h后得到第一液体；
步骤2，将升温反应完成的第一液体在真空条件下继续反应1-4h后得到第二液体；
步骤3，在第二液体内加入70-150份的溶剂进行稀释并得到PC处理剂。
其中，所述步骤1中将丙烯酸酯化合物1-10份、含羟基化合物1-10份、环氧基硅烷1-8份和钛酸酯1-10份按比例加入烧瓶中混合均匀后再进行升温。
其中，所述步骤1中丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯加入烧瓶的顺序是先加入丙烯酸酯化合物、含羟基化合物和环氧基硅烷混合均匀后再加入钛酸酯。
本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明提供的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂及其制备方法，将丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯按一定的重量份比例进行升温60-130℃、反应1-5h及真空条件下继续反应1-4h后得到该PC处理剂。由于该处理剂中的酯基、环氧基等不饱和基团容易与PC中的不饱和基团发生化学反应，形成牢固的化学键，实现液体硅橡胶与基材的粘接，因此该处理剂能很好的实现胶料与PC等塑料粘接，并且该处理剂室温可晾干，无胶水印，特别适用于一些高透明PC等塑料的粘接；另外，该处理剂不仅能对多数不同的PC实现很好的粘接，而且不影响材质的美观。本发明还具有如下优势：
1）该制备方法工艺简单，使用尤为方便，易于实现工业化生产；
2）本发明配制的处理剂，能对塑料实现很好的粘接，通用性强；
3）本发明配制的处理剂，不腐蚀材料，常温可晾干；
4）本发明配制的处理剂，为单组份水剂产品，100℃以下可硫化粘接，使用特别方便，并且原料易得，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
附图说明
图1为本发明的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的第一配制图；
图2为本发明的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的第二配制图；
图3为本发明的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法工艺图；
图4为本发明中底涂剂对不同材质的粘接性的对比图。
具体实施方式
为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
本发明的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其组分和重量份配比为：
丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份和溶剂50-300份。
相较于现有技术，本发明提供的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，将丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯按一定的重量份比例处理后得到该PC处理剂。由于该处理剂中的酯基、环氧基等不饱和基团容易与PC中的不饱和基团发生化学反应，形成牢固的化学键，实现液体硅橡胶与基材的粘接，因此该处理剂能很好的实现胶料与PC等塑料粘接，并且该处理剂室温可晾干，无胶水印，特别适用于一些高透明PC等塑料的粘接；另外，该处理剂不仅能对多数不同的PC实现很好的粘接，而且不影响材质的美观。本发明还具有如下优势：
1）本发明配制的处理剂，能对塑料实现很好的粘接，通用性强；
2）本发明配制的处理剂，不腐蚀材料，常温可晾干；
3）本发明配制的处理剂，为单组份水剂产品，100℃以下可硫化粘接，使用特别方便，并且原料易得，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
本发明提供的一种处理剂的配制，按重量份配比包括如图1的组分，图1的组分为丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份和溶剂50-300份。优选地，单组份PC处理剂所用原料，按重量份配比包括如图2的组分，图2的组分为丙烯酸酯化合物3-8份，含羟基化合物2-6份，环氧基硅烷2-7份，钛酸酯2-8份和溶剂70-150份。
将以上两图中任意一图的物料按比例加入四口烧瓶，升温60-130℃反应1-5h，然后真空继续反应1-4h，冷却后加入溶剂稀释一定的比例后得到PC处理剂。
在本实施例中，丙烯酸酯类化合物为1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、KH-570中的一种或几种。环氧基硅氧烷化合物为3-（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、3-（2,3-环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、3-（2,3-环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三甲氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。羟基化合物为羟基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、甘油二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或几种。钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、乙酰丙酮钛酸二异丙酯中的一种或几种。溶剂为苯类、酮类、酯类、正己烷、正庚烷、石油醚中的一种或几种。当然，上述中丙烯酸酯类化合物、环氧基硅氧烷化合物、羟基化合物、钛酸酯及溶剂的类型均不局限。
请进一步参阅图3，本发明还提供一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，按以下组分：丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份将这四种物料进行升温60-130℃及反应1-5h后得到第一液体；步骤S1中将丙烯酸酯化合物1-10份、含羟基化合物1-10份、环氧基硅烷1-8份和钛酸酯1-10份按比例加入烧瓶中混合均匀后再进行升温;该步骤中丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯加入烧瓶的顺序是先加入丙烯酸酯化合物、含羟基化合物和环氧基硅烷混合均匀后再加入钛酸酯。
步骤S2，将升温反应完成的第一液体在真空条件下继续反应1-4h后得到第二液体；
步骤S3，在第二液体内加入70-150份的溶剂进行稀释并得到PC处理剂。
相较于现有技术的情况，本发明提供的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，将丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯按一定的重量份比例进行升温60-130℃、反应1-5h及真空条件下继续反应1-4h后得到该PC处理剂。由于该处理剂中的酯基、环氧基等不饱和基团容易与PC中的不饱和基团发生化学反应，形成牢固的化学键，实现液体硅橡胶与基材的粘接，因此该处理剂能很好的实现胶料与PC等塑料粘接，并且该处理剂室温可晾干，无胶水印，特别适用于一些高透明PC等塑料的粘接；另外，该处理剂不仅能对多数不同的PC实现很好的粘接，而且不影响材质的美观。本发明还具有如下优势：
1）该制备方法工艺简单，使用尤为方便，易于实现工业化生产；
2）本发明配制的处理剂，能对塑料实现很好的粘接，通用性强；
3）本发明配制的处理剂，不腐蚀材料，常温可晾干；
4）本发明配制的处理剂，为单组份水剂产品，100℃以下可硫化粘接，使用特别方便，并且原料易得，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
采用上述重量份配比及制备方法，提供以下三个具体实施方式：
实施例1：将82g丙烯酸羟乙酯，36g3-（2,3-环氧丙氧）丙基三甲氧基硅烷，42g三羟甲基丙烷二烯丙基醚加入烧瓶混合均匀，然后再加入2.58g钛酸正丁酯，氮气保护下升温反应1-3小时；
在真空度0.01KPa下继续反应1h，冷却至室温后得到153.6g透明油状液体，然后加入1500g混合溶剂得到处理剂1。
实施例2：将46g甲基丙烯酸缩水甘油酯，21g3-（2,3-环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷，33g甘油二烯丙基醚加入烧瓶混合均匀，然后再加入2.0g钛酸异丙酯丁酯，氮气保护下升温反应1-3小时；
在真空度0.05KPa下继续反应1h，冷却至室温后得到98g透明油状液体，然后加入1000g混合溶剂得到处理剂2。
实施例3:将37g1,4-丁二醇二丙烯酸酯，19g3-（2,3-环氧丙氧）丙基甲基三乙氧基硅烷，48g季戊四醇三烯丙基醚加入烧瓶混合均匀，然后再加入2.3g（乙酰丙酮）钛酸二异丙酯，氮气保护下升温反应1-3小时；
在真空度0.02KPa下继续反应1h，冷却至室温后得到102g红色液体，然后加入1000g混合溶剂得到处理剂3。
分别用三种处理剂处理四钟不同的PC材料，然后用50°液体胶在平板硫化仪硫化，另用没处理过的PC同时测试粘接效果如下：
由图4可以看出，不加处理剂，液体胶与各种PC的粘接性都很弱，都是以界面破坏的方式结合。用处理剂处理过后，对基材的粘接性得到明显改善，在实施例1中，对不同PC剪切强度基本达到2MPa以上。说明处理剂能明显改善PC表面的粘接性，使之与硅胶牢固相结合。这是因为，处理剂中的酯基、环氧基等不饱和基团容易与PC中的不饱和基团发生化学反应，形成牢固的化学键，实现液体硅橡胶与基材的粘接。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，其组分和重量份配比为：
丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份和溶剂50-300份。
2.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述丙烯酸酯化合物3-8份，含羟基化合物2-6份，环氧基硅烷2-7份，钛酸酯2-8份和溶剂70-150份。
3.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述丙烯酸酯类化合物为1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,5-戊二醇二丙烯酸酯、1,6-乙二醇二丙烯酸酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸羟乙酯、KH-570中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述环氧基硅氧烷化合物为3-（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、3-（2,3-环氧丙氧）丙基三乙氧基硅烷、3-（2,3-环氧丙氧）丙基甲基二乙氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三甲氧基硅、2-（3,4-环氧环己烷）乙基三乙氧基硅烷中的一种或几种。
5.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述羟基化合物为羟基乙基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、甘油二烯丙基醚、季戊四醇三烯丙基醚中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述钛酸酯为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯、乙酰丙酮钛酸二异丙酯中的一种或几种。
7.根据权利要求1所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂，其特征在于，所述溶剂为苯类、酮类、酯类、正己烷、正庚烷、石油醚中的一种或几种。
8.一种处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，按以下组分：丙烯酸酯化合物1-10份，含羟基化合物1-10份，环氧基硅烷1-8份，钛酸酯1-10份将这四种物料进行升温60-130℃及反应1-5h后得到第一液体；
步骤2，将升温反应完成的第一液体在真空条件下继续反应1-4h后得到第二液体；
步骤3，在第二液体内加入70-150份的溶剂进行稀释并得到PC处理剂。
9.根据权利要求8所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中将丙烯酸酯化合物1-10份、含羟基化合物1-10份、环氧基硅烷1-8份和钛酸酯1-10份按比例加入烧瓶中混合均匀后再进行升温。
10.根据权利要求9所述的处理PC粘接加成型硅橡胶的单组份处理剂的制备方法，其特征在于，所述步骤1中丙烯酸酯化合物、含羟基化合物、环氧基硅烷和钛酸酯加入烧瓶的顺序是先加入丙烯酸酯化合物、含羟基化合物和环氧基硅烷混合均匀后再加入钛酸酯。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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| TR01 | Transfer of patent right |