CN109054722A - 一种硅晶切割用固定胶及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及到一种硅晶切割用固定胶及其制备方法与应用，包括厌氧胶和表面促进剂；厌氧胶是利用氧对自由基阻聚原理制成的单组份密封粘和剂，由于厌氧胶具有良好的固化速度、储存稳定性、粘结强度、耐化学介质且易于脱胶等优点；因此近些年常用于各类宝石、晶体的切割固定用；本方案中制备得到的厌氧胶胶黏强度高、固化速度快且脱胶快速完整，不易造成切割后宝石、晶石薄片的破损；增加有机硅聚醚丙烯酸酯、线性脂环旋环氧树脂以及过氧化苯甲叔丁酯的用量，向其中引入部分有机硅基团，减少厌氧胶的流动性，方便快速脱胶并减少脱胶后与晶石之间的黏连，而有机硅基团与二氧化硅等游离硅相比，不易在固化黏结或脱胶过程中，在晶石表面留下其他硅杂质。

Description

一种硅晶切割用固定胶及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种切割用固定胶，特别涉及一种硅晶切割用固定胶 及其制备方法。

背景技术

Krieble在20世纪50年代末期发明具有实用价值的厌氧胶，此 后厌氧胶获得了快速的发展。由于厌氧胶具有使用方便、室温固化、 耐化学介质等特点，广泛应用于航空航天、电子电器、汽车工业等领 域。

硅晶切割时制作硅晶较为关键的步骤，而硅晶的切割工艺是成就 硅晶好坏的重要因素；就切割工艺而言，影响因素比较多；除工艺因 素以外，切割时的固定胶的选用也非常重要，具有优良性能的固定胶 可以消除部分生产隐患，稳定安全，且可以去到事半功倍的效果，而 固定胶的性能主要体现在固化速度、储存稳定性、粘结强度、耐化学 介质以及是否易于脱胶等方面。

如授权公告号为“CN103525356B”的中国专利所公开的一种蓝宝 石切割用固定胶，上述专利制备得到的蓝宝石切割用固定胶，具有较 强的粘结强度等特点；但是这种制备得到的蓝宝石切割用固定胶仅仅 适用于蓝宝石的切割，而对于其他晶种，粘结性能较差。

因而在此，我们提供一种针对大多数晶型的切割用固定胶。

发明内容

本发明的目的是提供一种硅晶切割用固定胶，可用于所有硅晶的 粘结固定。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种硅 晶切割用固化胶，包括厌氧胶和表面促进剂；

所述厌氧胶包括以下组分，以下组分按重量计：

作为优选，所述表面促进剂包括以下组分：

醋酸铜 0.01-1份

乙醇溶液 90-99.9份。

作为优选，所述表面促进剂包括以下组分：

作为优选，所述阻聚剂采用对苯二酚或乙二胺四乙酸二钠中的一 种或两种。

作为优选，所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-570。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种硅 晶切割用固化胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：厌氧胶的制备；

步骤1.1：取25-35份聚氨酯丙烯酸酯、20-30份甲基丙烯酸 羟乙酯、15-20份有机聚醚丙烯酸酯、5-15份聚乙二醇二甲基丙烯酸 酯、20-30份线性脂环族环氧树脂和1-3份丙烯酸混合形成混合物A；

步骤1.2：将步骤1.1中制备得到的混合物A升温至40-45 ℃，并持续搅拌2-2.5小时后降至室温；

步骤1.3：向步骤1.2中制备得到的混合物中添加1-2份过 氧化苯甲酸叔丁酯、1-2份N，N-二甲基苯胺、1-2份邻苯甲基酰磺 酰亚胺、0.01份阻聚剂和1-5份偶联剂后，均匀搅拌形成混合物B；

步骤1.4：将步骤1.3中制备得到混合物B抽真空至真空度 为0.95-0.98后，过滤得到厌氧胶；

步骤2，表面促进剂的制备：将0.01-1份醋酸铜缓慢倒入 90-99.9份乙醇溶液中，持续搅拌直至均匀混合。

作为优选，所述阻聚剂为对苯二酚和乙二胺四乙酸二钠以1:1混 合。

作为优选，所述步骤1.4中将混合物中未溶解的颗粒过滤出后得 到

作为优选，所述步骤1.2中将混合物A升温至40℃。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种硅 晶切割用固定胶的应用，将厌氧胶和表面促进剂分别涂覆在待粘结的 物品A和物品B表面，将待粘结物品A和物品B紧密按压3-5分钟。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.厌氧胶是利用氧对自由基阻聚原理制成的单组份密封粘和 剂，既可用于粘接又可用于密封。近年来，随着科学技术的进步，厌 氧胶在汽车、航空、电子机械、工业设备、文体用品等领域得到广泛 应用，由于厌氧胶具有良好的固化速度、储存稳定性、粘结强度、耐 化学介质且易于脱胶等优点；因此近些年常用于各类宝石、晶体的切 割固定用；

2.由于宝石、各类晶石等表面不平整，较难平稳的放置在某 一平面上，而利用其他夹持工具也较难对其进行无损夹持；因此在宝 石等表面涂覆胶黏剂，利用胶黏剂将其固定在某处后，再对固定好的 宝石等进行切割或其他加工处理；待处理完毕后，将其浸泡在酸性溶 液中浸洗，从而完成脱胶步骤；

3.有时需要对宝石、晶石进行薄片切割处理，将宝石、晶石 等切成0.18-0.2mm薄片，因切割厚度较小，所以对胶黏剂的要求较 高；本方案中制备得到的厌氧胶胶黏强度高、固化速度快且脱胶快速 完整，不易造成切割后宝石、晶石薄片的破损；

4.与对比文件相比，本方案中的厌氧胶各物质分子量相对平 均，因此制备得到的厌氧胶物理、化学性质更加稳定，且储存性能稳 定；使用时，将表面促进剂涂抹在其中一个待粘结物品表面，之后将 厌氧胶涂覆在另一个待涂覆表面，将两个物品贴附在一起，厌氧胶在 隔绝空气且在金属离子的催化作用下固化，继而将两者牢固的粘接在 一起；同时减少了厌氧胶中聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟丙酯的用 量，增加有机硅聚醚丙烯酸酯、线性脂环旋环氧树脂以及过氧化苯甲 叔丁酯的用量，向其中引入部分有机硅基团，减少厌氧胶的流动性， 方便快速脱胶并减少脱胶后与晶石之间的黏连，而有机硅基团与二氧 化硅等游离硅相比，不易在固化黏结或脱胶过程中，在晶石表面留下 其他硅杂质。

5.其次，由于大多数的硅晶石中均含有第四主族元素，与硅 分子结构相似，因此硅元素的引进也能在一定程度上有助于厌氧胶在 硅晶表面的附着；

6.制备主要分成厌氧胶的制备以及表面促进剂的制备，将少 量的醋酸铜溶解在乙醇中，使用时增加厌氧胶的固化速度；厌氧胶的 制备主要包括有效成分的混合，将聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙 酯、有机硅聚醚丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、线性脂环族环 氧树脂、丙烯酸放入进搅拌机中进行混合，之后再将剩余倒入混合后 抽真空处理；其中聚氨酯丙烯酸酯用于提高其固化后强度，环氧丙烯 酸酯用于提高胶黏剂粘结强度，丙烯酸是一种水性粘结剂，可将以上 物质粘结糅合成一个分布均匀的混合物体系，待有效成分混合均匀 后，并增减厌氧剂的粘性降低流动性，再将过氧化苯甲酸叔丁酯、N， N-二甲基苯胺、邻苯甲酰磺酰亚胺作为引发剂和促进剂加入至其中， 阻聚剂和偶联剂作为优化剂加入。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领 域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献 的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

一种硅晶切割用固化胶，包括厌氧胶和表面促进剂，其中厌氧胶 包括聚氨酯丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、有机硅聚醚丙烯酸酯、聚 乙二醇二甲基丙烯酸酯、线性脂环族环氧树脂、过氧化苯甲酸叔丁酯、 N，N-二甲基苯胺、邻苯甲基酰磺酰亚胺、阻聚剂和偶联剂；其中阻 聚剂可采用对苯二酚或乙二胺四乙酸二钠中的一种或两种，，所述偶 联剂采用硅烷偶联剂KH-570。

表面促进剂包括醋酸铜和乙醇。

实施例1-实施例6中物质含量相同，但物质组分不同，如表1 所示。

表1：

实施例7-实施例10中厌氧剂的各物质组分与实施例1-4中各物 质相同，但是表面促进剂包括正丁醇、十二烷基磺酸钠、醋酸锌和气 相二氧化硅，具体成分如表2所示。

表2：

实施例11：

一种硅晶切割用固化胶的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：厌氧胶的制备；

步骤1.1：取25-35份聚氨酯丙烯酸酯、20-30份甲基丙烯酸 羟乙酯、15-20份有机聚醚丙烯酸酯、5-15份聚乙二醇二甲基丙烯酸 酯、20-30份线性脂环族环氧树脂和1-3份丙烯酸混合形成混合物A；

步骤1.2：将步骤1.1中制备得到的混合物A升温至40-45 ℃，并持续搅拌2-2.5小时后降至室温；

步骤1.3：向步骤1.2中制备得到的混合物中添加1-2份过 氧化苯甲酸叔丁酯、1-2份N，N-二甲基苯胺、1-2份邻苯甲基酰磺 酰亚胺、0.01份阻聚剂和1-5份偶联剂后，均匀搅拌形成混合物B；

步骤1.4：将步骤1.3中制备得到混合物B抽真空至真空度 为0.95-0.98后，过滤得到厌氧胶；

步骤2，表面促进剂的制备：将0.01-1份醋酸铜缓慢倒入 90-99.9份乙醇溶液中，持续搅拌直至均匀混合；或将十二烷基苯磺 酸钠、醋酸锌、气相二氧化硅混入正丁醇中，持续搅拌直至均匀混合。

使用时，将制备得到的厌氧胶和表面促进剂分别涂覆在待胶黏的 两个物体表面，之后将分别涂覆有厌氧胶和表面促进剂的物品贴合后 用力按压3-5分钟。

按照实施例11中的制备方法制备实施例1-实施例10中硅晶切 割用固定胶，再对实施例1-实施例11中制备得到的硅晶切割用固定 胶进行性能测定并记录在下表3中。

表3：

对比例采用普通的白乳胶，以上实施例性能检测时所采用的物质 均为玻璃。

剪切强度(MPa)：将厌氧胶和表面促进剂分别涂覆在玻璃A和玻 璃B表面，再将玻璃A和玻璃B相对粘结在一起，粘结固化之后测量 其剪切强度。

定位时间(Sec)：玻璃A与玻璃B粘结后不能在人力作用下分离 的时间。

储存稳定性：厌氧胶在(80±2)℃的范围下静置72小时后，形 态变化。

脱胶(Sec)：将粘结固化后的玻璃A和玻璃B在乳酸下浸泡，直 至相互脱离所需时间。

之后分别以其他晶型石碎片进行粘结和脱胶测试，仍然具有较短 的定位时间以及较短的脱胶时间，且粘结强度较高。

综上所述：本方案中制备得到的硅晶具有良好的剪切能力，储存 性能稳定，定位时间和脱胶时间较短；且对于市面上较为常见的晶型 石都有较好的粘结效果。

Claims (10)

1.一种硅晶切割用固化胶，其特征在于，包括厌氧胶和表面促进剂；

所述厌氧胶包括以下组分，以下组分按重量计：

2.根据权利要求1所述的一种光伏树脂板切割用厌氧胶，其特征在于，所述表面促进剂包括以下组分：

醋酸铜 0.01-1份

乙醇 90-99.9。

3.根据权利要求1所述的一种光伏树脂板切割用厌氧胶，其特征在于，所述表面促进剂包括以下组分：

4.根据权利要求2或3所述的一种硅晶切割用固化胶，其特征在于：所述阻聚剂采用对苯二酚或乙二胺四乙酸二钠中的一种或两种。

5.根据权利要求4所述的一种硅晶切割用固化胶，其特征在于：所述偶联剂采用硅烷偶联剂KH-570。

6.一种用于制备权利要求1-5所述的硅晶切割用固化胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：厌氧胶的制备；

步骤1.1：取25-35份聚氨酯丙烯酸酯、20-30份甲基丙烯酸羟乙酯、15-20份有机聚醚丙烯酸酯、5-15份聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、20-30份线性脂环族环氧树脂和1-3份丙烯酸混合形成混合物A；

步骤1.2：将步骤1.1中制备得到的混合物A升温至40-45℃，并持续搅拌2-2.5小时后降至室温；

步骤1.3：向步骤1.2中制备得到的混合物中添加1-2份过氧化苯甲酸叔丁酯、1-2份N，N-二甲基苯胺、1-2份邻苯甲基酰磺酰亚胺、0.01份阻聚剂和1-5份偶联剂后，均匀搅拌形成混合物B；

步骤1.4：将步骤1.3中制备得到混合物B抽真空至真空度为0.95-0.98后，过滤得到厌氧胶；

步骤2，表面促进剂的制备：将0.01-1份醋酸铜缓慢倒入90-99.9份乙醇溶液中，持续搅拌直至均匀混合。

7.根据权利要求6所述的一种硅晶切割用固化胶的制备方法，其特征在于：所述阻聚剂为对苯二酚和乙二胺四乙酸二钠以1:1混合。

8.根据权利要求7所述的一种硅晶切割用固化胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1.4中将混合物中未溶解的颗粒过滤出后得到。

9.根据权利要求8所述的一种硅晶切割用固化胶的制备方法，其特征在于：所述步骤1.2中将混合物A升温至40℃。

10.一种由权利要求6-9制备得到的硅晶切割用固定胶的应用，其特征在于：将厌氧胶和表面促进剂分别涂覆在待粘结的物品A和物品B表面，将待粘结物品A和物品B紧密按压3-5分钟。