CN112552867A - 一种有机硅密封胶及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机硅密封胶及其制备方法和应用。该有机硅密封胶由分别独立包装的A组份和B组份组成；A组份包含以下重量份的组分：α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油0份‑60份、填料40份‑200份、阻燃剂0份‑100份、触变剂1份‑10份；B组份包含以下重量份的组分：α,ω‑二羟基聚二甲基硅氧烷60份‑90份、二甲基硅油0份‑50份、填料40份‑200份、阻燃剂10份‑80份、触变剂1份‑10份、交联剂6份‑15份、增粘剂0份‑2份、催化剂0.05份‑1份。本发明的上述有机硅密封胶可以作为LED照明灯的密封胶，具有较优的密封性和粘结性。

Description

一种有机硅密封胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种LED照明灯用密封圈，尤其涉及一种具有粘结性的LED照明灯用密封胶，属于密封材料技术领域。

背景技术

LED是一种能够将电能转化为可见光的半导体，又称发光二极管。在照明中，只利用了LED的可见光部分。随着照明行业技术的发展，户外照明灯源逐渐由最初的灯泡、钠灯发展到今天的LED光源。相比以往的光源，LED灯具有以下优点：一、能耗低，白光LED灯的能耗仅为普通白炽灯的1/10，节能灯的1/4；二、使用寿命长，理论寿命可达10万小时，实际应用往往可达5万小时以上，是传统的钨丝灯的50倍以上；三、体积小，可进行平面封装或开发成轻薄型的产品；四、产生的热量低，因光源中没有红外线和紫外线，故此为冷光源；五、环保无污染，因LED不含有汞、铅等重金属，没有污染可回收利用；六、维护成本低，一般情况下，使用5-10年不用维修。LED因其多个优点得到广泛的应用和发展，在户外照明灯方面基本已逐渐取代了传统的其他灯具。

LED户外照明灯封装常常在金属外壳的凹槽中放入大小合适的密封圈，然后加盖玻璃面板进行闭合，因密封圈不具有粘接性，故此还需再加上夹扣进行固定和加压密封。如此一来，外观不够美观而且封装工艺较为繁琐，大小不同的LED灯具需选择不同尺寸的密封圈。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的一个目的在于提供一种具有较优异的粘结性能的LED照明灯用的密封圈。

为了实现上述技术目的，本发明首先提供了一种有机硅密封胶，该有机硅密封胶由分别独立包装的A组份和B组份组成，A组份和B组份的混合体积比为1:1；其中，

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油0份-60份、填料40份-200份、阻燃剂0份-100份、触变剂1份-10份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷60份-90份、二甲基硅油0份-50份、填料40份-200份、阻燃剂10份-80份、触变剂1份-10份、交联剂6份-15份(优选6份-12份)、增粘剂0份-2份、催化剂0.05份-1份。

在本发明的一具体实施方式中，采用的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为1000cPs-20000cPs；优选α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为5000cPs，黏度过高则操作性差，黏度过低则硬度偏高、密封性下降。

在本发明的一具体实施方式中，采用的二甲基硅油的黏度为100cPs-12500cPs；优选二甲基硅油的黏度为500cPs。

在本发明的一具体实施方式中，采用的填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉、滑石粉、云母粉、高岭土、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铁、二氧化钛中的一种或几种的组合；优选填料为纳米碳酸钙或轻质碳酸钙中的至少一种；更优选填料为质量比为8:2的纳米碳酸钙和轻质碳酸钙。价格低廉、力学性能较好。

在本发明的一具体实施方式中，采用的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂中的至少一种；优选阻燃剂为氢氧化铝；更优选阻燃剂为中位径D50为8μm-10μm的氢氧化铝或中位径D50为15μm的氢氧化镁。

在本发明的一具体实施方式中，采用的触变剂为气相二氧化硅、沉淀白炭黑、蒙脱土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡和炭黑中的至少一种；优选触变剂为气相二氧化硅；更优选触变剂为比表面积为250m²/g的气相二氧化硅。

在本发明的一具体实施方式中，采用的交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷和甲基三丙酮肟基硅烷。优选交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷，更优选二者的质量比为4:1。

在本发明的一具体实施方式中，采用的增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、氨烃基烷氧基硅烷、环氧烃基烷氧基硅烷中的至少一种；优选增粘剂为氨烃基烷氧基硅烷；更优选增粘剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

在本发明的一具体实施方式中，采用的催化剂为有机锡催化剂，其中锡含量为10％-30％；优选有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡；更优选催化剂为二月桂酸二丁基锡。

本发明还提供了上述有机硅密封胶的制备方法，该制备方法包括分别制备A组分、B组分的步骤。

本发明的上述有机硅密封胶可以作为LED照明灯密封胶；优选地，该有机硅密封胶用于密封LED照明灯时，具体包括：

将A组分、B组分分别调配均匀，真空脱泡并装入双组分胶管，通过静态混合器进行混合，直接涂胶于LED照明灯的密封凹槽中，在室温下固化24小时。

本发明又提供了一种LED照明灯，该LED照明灯含有本发明的上述有机硅密封胶。

本发明的有机硅密封胶通过A组分与B组分的协同作用，使本发明的有机硅密封胶在可以作为密封圈的同时具有较优的粘结性，具有优异的力学性能和密封性，而且该有机硅密封胶用于密封LED照明灯时操作简便、封装工艺简单。

本发明的有机硅密封胶的耐候性能好，能适应户外各种恶劣的气候条件，大大提高LED户外照明灯具的封装效率，且尺寸不一的LED户外照明灯具均可使用。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种LED户外照明灯用有机硅密封胶，由A组份和B组份组成；

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油20份、填料80份、阻燃剂30份、触变剂2份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80份、二甲基硅油20份、填料100份、阻燃剂20份、触变剂5份、交联剂12份、增粘剂0.4份、催化剂0.05份。

本实施例中，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为5000cPs。

本实施例中，二甲基硅油的黏度为500cPs。

本实施例中，填料为纳米碳酸钙。

本实施例中，阻燃剂为氢氧化铝，其中位径D50为10μm。

本实施例中，触变剂为气相二氧化硅，比表面积为250m²/g。

本实施例中，交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷。

本实施例中，增粘剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

本实施例中，催化剂为二月桂酸二丁基锡。

实施例2

本实施例提供了一种LED户外照明灯用有机硅密封胶，由A组份和B组份组成；

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油10份、填料80份、阻燃剂25份、触变剂3份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷90份、二甲基硅油10份、填料100份、阻燃剂20份、触变剂6份、交联剂12份、增粘剂0.4份、催化剂0.1份。

本实施例中，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为1000cPs。

本实施例中，二甲基硅油的黏度为12500cPs。

本实施例中，填料为纳米碳酸钙和轻质碳酸钙，两者的质量比为8:2。

本实施例中，阻燃剂为氢氧化铝，其中位径D50为10μm。

本实施例中，触变剂为气相二氧化硅，比表面积为250m²/g。

本实施例中，交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷。

本实施例中，增粘剂为γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷。

本实施例中，催化剂为二月桂酸二丁基锡。

实施例3

本实施例提供了一种LED户外照明灯用有机硅密封胶，由A组份和B组份组成；

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油5份、填料150份、阻燃剂40份、触变剂6份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷90份、二甲基硅油10份、填料150份、阻燃剂30份、触变剂8份、交联剂10份、增粘剂1份、催化剂0.1份。

本实施例中，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为20000cPs。

本实施例中，二甲基硅油的黏度为100cPs。

本实施例中，填料为硅微粉。

本实施例中，阻燃剂为氢氧化镁，其中位径D50为15μm。

本实施例中，触变剂为沉淀白炭黑。

本实施例中，交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷。

本实施例中，增粘剂为γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

本实施例中，催化剂为辛基亚锡。

实施例4

本实施例提供了一种LED户外照明灯用有机硅密封胶，由A组份和B组份组成；

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油5份、填料100份、阻燃剂40份、触变剂6份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80份、二甲基硅油10份、填料120份、阻燃剂30份、触变剂8份、交联剂10份、增粘剂1.2份、催化剂0.1份。

本实施例中，α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为5000cPs。

本实施例中，二甲基硅油的黏度为500cPs。

本实施例中，填料为纳米碳酸钙。

本实施例中，阻燃剂为氢氧化铝，其中位径D50为8μm。

本实施例中，触变剂为气相二氧化硅，比表面积为250m²/g。

本实施例中，交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷和乙烯基三丁酮肟基硅烷，两者的质量比为4:1。

本实施例中，增粘剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷。

本实施例中，催化剂为二月桂酸二丁基锡。

对比例1

本对比例与实施例1基本相同，区别在于：

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油80份、填料20份、阻燃剂100份、触变剂15份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油80份、填料20份、阻燃剂100份、触变剂15份、交联剂10份、增粘剂2份、催化剂1份。

对比例2

本对比例与实施例1基本相同，区别在于：

A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油20份、填料300份、阻燃剂30份、触变剂2份；

B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷80份、二甲基硅油20份、填料300份、阻燃剂20份、触变剂5份、交联剂12份、增粘剂0.4份、催化剂0.05份。

对比例3

本对比例与实施例1基本相同，区别在于：

将A组分与B组分中的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷替换为乙烯基聚二甲基硅氧烷。

对比例4

本对比例与实施例1基本相同，区别在于：

二甲基硅油替换为环己烷。

将实施例1-实施例4以及对比例1-对比例4制得的A组分、B组分分别调配均匀之后，真空脱泡并装入双组分胶管，通过静态混合器进行混合，直接涂胶于LED户外照明灯具的密封凹槽中，在室温下固化24小时即可。

按照GB/T 528测试拉伸强度和伸长率，按照GB/T 531-1999测试硬度，按照GB/T7124-08测试剪切强度，按照ASTM D2377测试表干时间。各项性能指标如表1所示。

表1实施例1-实施例4的LED户外照明灯用有机硅密封胶的性能

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有机硅密封胶，该有机硅密封胶由分别独立包装的A组份和B组份组成，A组份和B组份的混合体积比为1:1；

所述A组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100份、二甲基硅油0份-60份、填料40份-200份、阻燃剂0份-100份、触变剂1份-10份；

所述B组份包含以下重量份的组分：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷60份-90份、二甲基硅油0份-50份、填料40份-200份、阻燃剂10份-80份、触变剂1份-10份、交联剂6份-15份、增粘剂0份-2份、催化剂0.05份-1份。

2.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的黏度为1000cPs-20000cPs；

优选地，所述二甲基硅油的黏度为100cPs-12500cPs。

3.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述填料为纳米碳酸钙、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅微粉、滑石粉、云母粉、高岭土、氧化铝、氧化镁、氧化锌、氧化铁、二氧化钛中的一种或几种的组合；

优选地，所述填料为质量比为8:2的纳米碳酸钙和轻质碳酸钙。

4.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述的阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂中的至少一种；

优选低，所述阻燃剂为中位径D50为8μm-10μm的氢氧化铝或中位径D50为15μm的氢氧化镁。

5.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述触变剂为气相二氧化硅、沉淀白炭黑、蒙脱土、氢化蓖麻油、聚酰胺蜡和炭黑中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述交联剂为甲基三丁酮肟基硅烷、乙烯基三丁酮肟基硅烷、苯基三丁酮肟基硅烷、四丁酮肟基硅烷和甲基三丙酮肟基硅烷中的一种或几种的组合。

7.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述增粘剂为乙烯基三甲氧基硅烷、丙烯基三甲氧基硅烷、丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、氨烃基烷氧基硅烷、环氧烃基烷氧基硅烷中的至少一种；

优选地，所述增粘剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或γ-氨丙基三乙氧基硅烷。

8.根据权利要求1所述的有机硅密封胶，其中，所述催化剂为有机锡催化剂，锡含量为10％-30％；

优选地，所述有机锡催化剂为二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、二醋酸二丁基锡或辛酸亚锡。

9.权利要求1-8任一项所述的有机硅密封胶的制备方法，该制备方法包括分别制备A组分、B组分的步骤。

10.权利要求1-8任一项所述的有机硅密封胶的应用，该有机硅密封胶作为LED照明灯密封胶；

优选地，该有机硅密封胶用于密封LED照明灯时，具体包括：

将A组分、B组分分别调配均匀，真空脱泡后进行混合，直接涂覆在LED照明灯的密封凹槽中，在室温下固化24小时。