CN106190018A - 可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法，该制备方法包括以下步骤：取100份基胶，加入1‑5份的偶联剂，再加入0.2‑2.5份含氢硅油、0.005‑0.01份的抑制剂后，用溶剂稀释到20‑50%固含量，并得到B组分；再取100份基胶加入0.5份的1‑10ppm的铂金催化剂，用溶剂稀释到20‑50%固含量，并得到A组分；将A组分与B组分按质量份数比为1:1混合搅拌均匀后，即得到环保可喷涂胶水。本发明该胶水可喷涂在玻璃，陶瓷上，能实现很好的粘接，可达到硅胶内聚破坏，并且溶剂环保无气味。喷涂在玻璃陶瓷上能实现很好粘接，并且水煮2小时不脱胶。本发明制备的胶水不仅能很好的粘接玻璃陶瓷，而且制备的硅胶强度好，透明度好，易于操作，喷涂后粘好的材料耐水煮。

Description

可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法
技术领域
本发明涉及有机硅材料粘接及喷涂技术领域，尤其涉及一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法。
背景技术
加成型液体硅橡胶(LSR)是硅橡胶中档次较高的一类品种，与缩合型液体硅橡胶比较，具有硫化过程不产生副产物、收缩率极小、能深层硫化等优点，在高温下的密封性也比缩合型的好。此外，LSR还具有工艺简便、成本低廉的突出优点。由于液体硅橡胶分子量小、粘度低、加工成型方便，可省去混炼、预成型、后整理等工序，容易实现自动化，并可节省能源和劳动力，生产周期短且效率高。被广泛用于电子、机械、文物、工艺品、汽车、航空航天等多个领域。但是由于它的粘接性较差，在作为灌封、涂覆、镶嵌材料使用时，通常需要对基材做底涂处理或添加增粘剂，因材料的多样性和对粘接要求的不断提高，相应的底涂剂和粘接性液体硅橡胶一直是本领域的一个开发热点，而对于玻璃陶瓷等材质的粘接，由于材料易碎等特点，不适用于常规的模压或注射成型，出现了一种新的喷涂工艺。随着对婴幼儿产品要求越来越高，一种用硅硼玻璃制得的奶瓶越来越受到市场认可。而为了使用更加方便，通常外包一层隔热材料，并且添加一些感温粉，使得产品在不同的温度呈现不同的颜色。液体硅橡胶作为一种环保的材料，非常适用于该产品上面，因此如何制得有良好粘接性且能很好的喷涂在玻璃上成为新的热点。
中国专利CN102010598公开了一种含异氰脲酸酯基与三乙氧基硅烷加成反应合成的增粘剂，该增粘剂加入到加成型液体硅橡胶中能实现硅胶与塑料的良好粘接，但由于含有氮官能团，容易是铂金催化剂中毒而使用受限。美国专利US4525400公开了一种四甲基四甲氧基环四硅氧烷增粘剂，添加0.75份，能与铝片不锈钢PVC有较好粘接，但存在固化时间慢等缺点。欧洲专利EP2158258公开了用1,2-环氧4-乙烯基环己烷、甲基苯乙烯和四甲基环四硅氧烷合成一种增粘剂，该增粘剂对燃料电池电解质薄膜有很好的粘接性，不过该粘接剂也存在着与硅胶相容性差等缺点。中国专利CN103351467A公开了一种丙烯酸之类化合物与含氢硅油硅氢加成合成一种增粘剂，该增粘剂能实现与硅胶与热塑性塑料的粘接，但也有相容性不好，硅胶力学性能下降等问题。
目前虽然对加成型粘接性液体硅橡胶已有报道，但多数存在相容性不好，容易使催化剂中毒，使硅胶力学性能下降，环保等级不够等特点。尤其对喷涂领域还没有过深入研究，因此本发明着重开发一款环保可喷涂胶水。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法，该胶水环保、粘接性能好、机械强度高及易于实现工业化生产。
为实现上述目的，本发明提供一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水，按照质量份数比例包括以下组分：包括份数比例为1:1的A组分和B组分；
所述A组分包括基胶100份、偶联剂1-5份、含氢硅油0.2-2.5份、抑制剂0.005-0.01份；
所述B组分包括基胶100份、0.5份铂金催化剂。
其中，所述铂金催化剂的体积浓度为1-10ppm。
为实现上述目的，本发明还提供一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，取100份基胶，加入1-5份的偶联剂，再加入0.2-2.5份含氢硅油、0.005-0.01份的抑制剂后，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到B组分；
步骤2，再取100份基胶加入0.5份的1-10ppm的铂金催化剂，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到A组分；
步骤3，将A组分与B组分按质量份数比为1:1混合搅拌均匀后，即得到环保可喷涂胶水。
其中，所述基胶按照质量份数比包括以下组分：粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40-60份、0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷20-40份、0.01-0.3万的乙烯基硅油1-15份、气相法白炭黑20-45份、六甲基二硅氮烷1-10份和水0.5-5份。
其中，所述基胶的配制方法为：将40-60份粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、20-40份的0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、1-15份0.01-0.3万的乙烯基硅油、20-45份气相法白炭黑、1-10份六甲基二硅氮烷和0.5-5份水，在室温下加入捏合机搅拌，然后升温到140-180℃，真空度为0.01-0.1MPa，处理3-5h，最后经过三辊研磨后得到该基胶。
其中，所述含氢硅油的含氢质量分数为0.1-1.6%且粘度为15-1000mPa.s。
其中，所述偶联剂为含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂，且偶联剂的制备方法为：100份含环氧基烯丙基类化合物与100份含氢环体，加入0.2份4000ppm铂金催化剂，60-100℃反应1-5h；再加入2-5份活性炭吸附，然后经抽滤脱除低分子后，再加入40份含环氧基偶联剂和50份乙烯基偶联剂制得含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂。
其中，所述抑制剂为甲基丁炔醇或乙炔基环己醇中的一种或几种。
其中，所述铂金催化剂为Speier催化剂或 Karstedt催化剂。
其中，所述溶剂为环保溶剂，包括碳酸二甲酯，八甲基环四硅氧烷，二甲基环硅氧烷等的一种或几种。
与现有技术相比，本发明提供的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法，具有如下有益效果：
1）本发明配制得胶水，使用方便，能与玻璃、陶瓷等材质实现很好的粘接，并且环保耐水煮。
2）本发明合成的自制偶联剂，不会使铂金催化剂中毒，并且原料易得，制备工艺简单，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
3）该胶水可喷涂在玻璃，陶瓷上，能实现很好的粘接，可达到硅胶内聚破坏，并且溶剂环保无气味。喷涂在玻璃陶瓷上能实现很好粘接，并且水煮2小时不脱胶。本发明制备的胶水不仅能很好的粘接玻璃陶瓷，而且制备的硅胶强度好，透明度好，易于操作，喷涂后粘好的材料耐水煮。
附图说明
图1为本发明的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法流程图。
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。
本发明的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水，按照质量份数比例包括以下组分：包括份数比例为1:1的A组分和B组分；
所述A组分包括基胶100份、偶联剂1-5份、含氢硅油0.2-2.5份、抑制剂0.005-0.01份；
所述B组分包括基胶100份、0.5份铂金催化剂。
其中，所述铂金催化剂的体积浓度为1-10ppm。
请参阅图1，本发明还提供一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，取100份基胶，加入1-5份的偶联剂，再加入0.2-2.5份含氢硅油、0.005-0.01份的抑制剂后，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到B组分；
步骤S2，再取100份基胶加入0.5份的1-10ppm的铂金催化剂，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到A组分；
步骤S3，将A组分与B组分按质量份数比为1:1混合搅拌均匀后，即得到环保可喷涂胶水。
在本实施例中，基胶按照质量份数比包括以下组分：粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40-60份、0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷20-40份、0.01-0.3万的乙烯基硅油1-15份、气相法白炭黑20-45份、六甲基二硅氮烷1-10份和水0.5-5份。基胶的配制方法为：将40-60份粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、20-40份的0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、1-15份0.01-0.3万的乙烯基硅油、20-45份气相法白炭黑、1-10份六甲基二硅氮烷和0.5-5份水，在室温下加入捏合机搅拌，然后升温到140-180℃，真空度为0.01-0.1MPa，处理3-5h，最后经过三辊研磨后得到该基胶。
在本实施例中，含氢硅油的含氢质量分数为0.1-1.6%且粘度为15-1000mPa.s；偶联剂为含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂，且偶联剂的制备方法为：100份含环氧基烯丙基类化合物与100份含氢环体，加入0.2份4000ppm铂金催化剂，60-100℃反应1-5h；再加入2-5份活性炭吸附，然后经抽滤脱除低分子后，再加入40份含环氧基偶联剂和50份乙烯基偶联剂制得含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂；抑制剂为甲基丁炔醇或乙炔基环己醇中的一种或几种；所述铂金催化剂为Speier催化剂或 Karstedt催化剂。所述溶剂为环保溶剂，包括碳酸二甲酯，八甲基环四硅氧烷，二甲基环硅氧烷等的一种或几种。
相较于现有技术的情况，本发明提供的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水及其制备方法，具有如下优点：
1）本发明配制得胶水，使用方便，能与玻璃、陶瓷等材质实现很好的粘接，并且环保耐水煮。
2）本发明合成的自制偶联剂，不会使铂金催化剂中毒，并且原料易得，制备工艺简单，合成工艺简单，易于实现工业化生产。
3）该胶水可喷涂在玻璃，陶瓷上，能实现很好的粘接，可达到硅胶内聚破坏，并且溶剂环保无气味。喷涂在玻璃陶瓷上能实现很好粘接，并且水煮2小时不脱胶。本发明制备的胶水不仅能很好的粘接玻璃陶瓷，而且制备的硅胶强度好，透明度好，易于操作，喷涂后粘好的材料耐水煮。
以下是本发明的几个具体实施例
实施例1
胶水的配制及应用
将50份粘度为6万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，18份的2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷，3份粘度为300mPa.s乙烯基质量分数为1%的乙烯基硅油，26份气相法白炭黑，5份六甲基二硅氮烷，1.53份水，在室温下加入捏合机搅拌均匀，然后升温到180℃，真空度为0.01MPa，处理3h，过三辊研磨后得到基胶。
取100份基胶，加入5份自制偶联剂，再加入1.5份含氢量为0.85的含氢硅油，0.02份的抑制剂，用二甲基环硅氧烷溶剂稀释到20%固含量，得到B组分。
再取100份基胶加入0.5份4000ppm的铂金催化剂，用二甲基环硅氧烷溶剂稀释到20%固含量，得到A组分。
按A:B=1:1混合搅拌均匀，用200目的滤网过滤，然后用喷枪喷在玻璃瓶上，在150℃固化10min。观察表面均匀度和附着力。如表1所示。
实施例 2
在实施例1的基础上，溶剂用碳酸二甲酯与二甲基环硅氧烷质量比为1:1的混合溶剂，稀释成30%的固含量，用同样的方法测试。
实施例 3
在实施例1的基础上，溶剂用八甲基环四硅氧烷，稀释成25%的固含量，用同样的方法测试。
实施例 4
在实施例1的基础上，溶剂用八甲基环四硅氧烷、二甲基环硅氧烷和碳酸二甲酯质量比为1：1：1的混合溶剂，稀释成25%的固含量，用同样的方法测试。
比较例
用甲苯作溶剂，稀释成30%的固含量喷涂后做测试。
表1溶剂对胶水的性能影响
外观 附着力 水煮测试
实施例1 表面光滑 内聚破坏 大于2h
实施例2 有少量气泡 内聚破坏 大于2h
实施例3 有白点 内聚破坏 大于2h
实施例4 表面光滑 内聚破坏 大于2h
比较例 表面粗糙且有气泡 内聚破坏 大于2h
由表1可以看出，实施例1,2,3，4与比较例相比，溶剂均为环保低气味型，附着力均到达100%内聚破坏。外观上，实施例1喷涂后的玻璃瓶表面光滑，透明度高，但是厚度达不到要求。实施例2有少量气泡；实施例4能喷涂出较厚的制品，且表面光滑。这是因为：不同的溶剂对硅橡胶的相容性不一样，导致粘度会有较大差异，粘度太大导致喷涂不均匀，粘度太小，喷涂的厚度又达不到要求。
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)

1.一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水，其特征在于，按照质量份数比例包括以下组分：包括份数比例为1:1的A组分和B组分；
所述A组分包括基胶100份、偶联剂1-5份、含氢硅油0.2-2.5份、抑制剂0.005-0.01份；
所述B组分包括基胶100份、0.5份铂金催化剂。
2.根据权利要求1所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水，其特征在于，所述铂金催化剂的体积浓度为1-10ppm。
3.一种可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，取100份基胶，加入1-5份的偶联剂，再加入0.2-2.5份含氢硅油、0.005-0.01份的抑制剂后，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到B组分；
步骤2，再取100份基胶加入0.5份的1-10ppm的铂金催化剂，用溶剂稀释到20-50%固含量，并得到A组分；
步骤3，将A组分与B组分按质量份数比为1:1混合搅拌均匀后，即得到环保可喷涂胶水。
4.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述基胶按照质量份数比包括以下组分：粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷40-60份、0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷20-40份、0.01-0.3万的乙烯基硅油1-15份、气相法白炭黑20-45份、六甲基二硅氮烷1-10份和水0.5-5份。
5.根据权利要求4所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述基胶的配制方法为：将40-60份粘度为2-8万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、20-40份的0.1-2万的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷、1-15份0.01-0.3万的乙烯基硅油、20-45份气相法白炭黑、1-10份六甲基二硅氮烷和0.5-5份水，在室温下加入捏合机搅拌，然后升温到140-180℃，真空度为0.01-0.1MPa，处理3-5h，最后经过三辊研磨后得到该基胶。
6.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述含氢硅油的含氢质量分数为0.1-1.6%且粘度为15-1000mPa.s。
7.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述偶联剂为含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂，且偶联剂的制备方法为：100份含环氧基烯丙基类化合物与100份含氢环体，加入0.2份4000ppm铂金催化剂，60-100℃反应1-5h；再加入2-5份活性炭吸附，然后经抽滤脱除低分子后，再加入40份含环氧基偶联剂和50份乙烯基偶联剂制得含硅氢基、环氧基或乙烯基的硅烷偶联剂。
8.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述抑制剂为甲基丁炔醇或乙炔基环己醇中的一种或几种。
9.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述铂金催化剂为Speier催化剂或 Karstedt催化剂。
10.根据权利要求3所述的可喷涂的自粘接型环保硅胶胶水的制备方法，其特征在于，所述溶剂为环保溶剂，包括碳酸二甲酯，八甲基环四硅氧烷，二甲基环硅氧烷等的一种或几种。
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