本发明涉及一种胶黏剂，尤其涉及一种快速固化有机硅压敏胶黏剂及胶带。
背景技术：
有机硅压敏胶是压敏胶中一类质优高档的品种。当遇到恶劣的条件，如苛刻的温度、接触化学品、湿气、辐射，需要耐高温、使用寿命长等要求时，有机硅压敏胶具有不可替代的优势，具有广阔的市场应用前景。
有机硅压敏胶通常由有机硅橡胶、有机硅树脂、交联剂和其他添加剂及溶剂等组成。其中主胶成分是聚合物弹性体(有机硅橡胶)和增粘树脂(mq树脂)两个部分。
影响有机硅压敏胶粘接性能的影响参数很多。其中最直接的影响参数为配方中增粘mq树脂的用量。通常来讲，通过降低mq树脂的比例，可以改变有机硅压敏胶的主要性能指标，如剥离力、初粘力、持粘力。
但常规胶水固化速率偏慢，上机涂布机速不高，导致产能低、产品涂布成本较高。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，通过对单体的选择，特别是功能单体官能团的选择；对工艺的优化改进；对催化剂与功能单体官能团搭配效果的选择。胶水使用可达到基材涂布上胶后直接收卷快速固化的目标。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
第一方面，本发明公开一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，所述胶黏剂由以下原料在反应釜中加成反应得到：
20-30重量份的含有乙烯基的聚硅氧烷；
0-35重量份的甲基乙烯基mq有机硅增粘剂；
1.0-1.2重量份的交联剂；
0.6-0.7重量份的铂金催化剂；
0.1-0.2重量份的反应抑制剂；
以及100-200重量份的溶剂；
使得得到的有机硅压敏胶黏剂的固含量为10％-25％；且在160℃的固化温度下，10s-60s即可实现完全固化；可达到基材涂布上胶后直接收卷快速固化的目标。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，聚硅氧烷的重均分子量为450000-650000；乙烯基为端基且质量百分比为0.07％-0.08％；挥发份≤1.30％；
所述聚硅氧烷的结构通式为：
r(ch3)2sio[si(ch3)2o]n[si(ch3)(ch＝ch2)o]msi(ch3)2r，其中r为乙烯基。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，mq有机硅增粘剂的结构式为：[(ch3)2(ch2＝ch)sio1/2]a[(ch3)3sio1/2]b[sio4/2]c，
其中[(ch3)2(ch2＝ch)sio1/2]a[(ch3)3sio1/2]b为m单元，[sio4/2]c为q单元；m单元与q单元的比值即(a+b)/c的值为0.7-0.8；乙烯基含量0.15％-0.2％；堆积密度为0.2-0.3g/cm3；平均颗粒度为90-110μm；所述mq有机硅增粘剂与甲苯溶液按1:1混合后，粘度为2-20mm2/s。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，交联剂为含有硅氢(sih)基团的硅油，分子结构为：
(ch3)3sio[(ch3)2sio]m[(ch3)(h)sio]nsi(ch3)3；
其中h的质量百分比为1.0％-1.2％；25℃的粘度为30-100mpa·s；挥发份＜1％。。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，铂金催化剂中铂含量为2000ppm-3000ppm；所述铂金催化剂为与甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂，且在80℃以上能有效催化加成反应。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，铂金催化剂为利用含长链烷基和乙烯基的硅氧烷低聚物对卡尔斯特催化剂进行配位交换，配成铂-a,w-二(n-辛基)聚甲基乙烯基硅氧烷配合物的催化剂；可提高铂-乙烯基硅氧烷配合物的催化活性。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，溶剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或多种混合。
优选地，本发明所述的一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，反应抑制剂为炔醇类催化反应抑制剂。
第二方面，本发明公开一种快速固化有机硅压敏胶黏剂的制备方法，用于制备如第一方面所述的有机硅压敏胶黏剂，主要包括以下步骤：
1)将溶剂及含有乙烯基的聚硅氧烷加入反应釜中，在40-50℃的温度下搅拌3小时，得到固含量为24.5％-25.5％的硅橡胶分散液a；
2)再取溶剂，与步骤1)中的硅橡胶分散液a按质量份比为1:1进行搅拌混合；
3)在搅拌过程中，依次加入甲基乙烯基mq有机硅增粘剂、交联剂、反应抑制剂和催化剂，并充分混合均匀得到所述有机硅压敏胶黏剂。
第三方面，本发明还公开一种胶带，至少包括：基材层和胶黏剂层；所述胶黏剂层涂覆于所述基材层的一面或两面；所述胶黏剂层由第二方面所公开的制备方法制备的有机硅压敏胶黏剂在160℃固化10s-60s得到。
优选地，本发明所述的一种胶带，所述基材层为pet基材。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1、交联速率快，生产完成即已固化完全，剥离力更稳定
2、粘着力范围广，可满足不同粘性的产品
3、本研究目标合成快速固化胶水，通过对单体的选择，特别是功能单体官能团及比例的选择；对工艺的优化改进；对催化剂与功能单体官能团搭配效果的选择。胶水使用可达到基材涂布上胶后直接收卷快速固化的目标。
4、本方案特殊性在于功能单体特殊官能团和有机催化剂特性的搭配效果，既要保证快速固化的能力，又不能固化太快而无法生产，还要满足可生产性(胶水常温储存稳定性)，满足生产过程存在的时间问题和生产设备条件。
5、胶水合成操作流程简单，方便生产使用。且固化速率快，生产成本低。
实验室模拟涂布可达到：160℃/20s对钢板剥离力与160℃/1min对钢板剥离力基本相同，达到最终的剥离力参数。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本发明公开一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，其通过对单体的选择，特别是功能单体官能团的选择，同时对催化剂、交联剂的合理搭配，能够实现涂布后快速固化的目的，提高了生产效率、增大了产能。
现有胶黏剂通常由主胶成分、交联剂及其他添加剂和溶剂组成，主胶成分主要包括聚合物弹性体和增粘树脂两大部分，常规的，增粘剂的用量比例越高会导致剥离力、粘结力的增大。但本发明实验结果表明，对本发明所述的有机硅压敏胶，当增粘剂超过设定范围后，对胶水整体的增粘效果无明显变化。下面，结合对比文献来说明本发明的有益效果。
对比文献1：cn107057633a，公开一种双组份快速固化有机硅胶粘剂的制备方法，此方案中，通过将设定量的有机硅橡胶、改性碳纳米管、聚二甲基硅氧烷、正硅酸乙酯和异丙醇搅拌混合得到组份a；同时将硅烷偶联剂、二月硅酸二丁基锡和乙酸乙酯等按份混合得组份b；双组份构成快速固化有机硅胶黏剂。一方面本技术方案的双组份成分复杂、固化体系复杂，可控性差；另一方面制备方法繁琐，成本较高、压敏胶合成周期较长。
对比文献2：cn108531126b，一种含有硼改性mq有机硅增粘剂的有机硅压敏胶，此方案中，通过选用含有乙烯基的聚硅氧烷和有机硅mq树脂组成混合物，并且搭配一定量的硼改性mq有机硅增粘剂，经铂金催化剂加热作用下交联固化后表现出优异的剥离力、初粘力和持粘力。但是，本方案需特殊的硼改性原料，合成操作比较复杂；另外，对比文献2中的有机硅mq树脂的百分含量较高，对于本申请来说无明显增粘效果，本申请的有机硅mq增粘树脂百分含量低，并且保证优异的剥离力、初粘力和持粘力，并且还可实现快速固化的效果。
本发明公开一种快速固化有机硅压敏胶黏剂，其中胶黏剂由以下原料在反应釜中加成反应得到：
20-30重量份的含有乙烯基的聚硅氧烷；
0-35重量份的甲基乙烯基mq有机硅增粘剂；
1.0-1.2重量份的交联剂；
0.6-0.7重量份的铂金催化剂；
0.1-0.2重量份的反应抑制剂；
以及100-200重量份的溶剂；
同时得到的所述胶黏剂的固含量为10％-25％；且在160℃的固化温度下，10s-60s即可实现完全固化。
作为上述含有乙烯基的聚硅氧烷，其重均分子量为450000-650000，优选为500000-600000；更优选为550000-600000；
乙烯基为端基且质量百分比为0.07％-0.08％，优选为0.075％-0.08％，更优选为0.075％-0.078％。
挥发份≤1.30％，优选为≤1.00％，更优选为≤0.50％；
聚硅氧烷的结构通式为：
rbme3-bsio(sime2o)n(sime2-aviao)msime3-brb，其中r为乙烯基；m、n为正整数，且满足使该聚硅氧烷重均分子量为450000-650000；a为0-2的整数，b为1-3的整数。
乙烯基位于端基的聚硅氧烷更有利于提高催化速率。
含有乙烯基的聚硅氧烷的具体例子为以下几种，但不限于：
vime2sio(sime2o)n(simevio)msime2vi；
vime2sio(sime2o)n(sivi2o)msime2vi；
vime2sio(sime2o)n(simevio)0.9m(sivi2o)0.1msime2vi；
vime2sio(sime2o)n(simevio)0.1m(sivi2o)0.9msime2vi；
vime2sio(sime2o)n(simevio)0.5m(sivi2o)0.5msime2vi；
vi2mesio(sime2o)n(simevio)msimevi2；
vi2mesio(sime2o)n(simevio)0.5m(sivi2o)0.5msimevi2；
vi2mesio(sime2o)n(sivi2o)msimevi2等
作为上述甲基乙烯基mq有机硅增粘剂，其结构通式为：
(memvi3-msio1/2)a(me3sio1/2)b(sio4/2)c，
其中(memvi3-msio1/2)a(me3sio1/2)b为m单元，(sio4/2)c为q单元；m为1-3的整数。m单元与q单元的比值即(a+b)/c的值为0.7-0.8；优选为0.75-0.8，更优选为0.78-0.8。
乙烯基含量0.15％-0.2％；优选为0.15％-0.18％，更优选为0.15％-0.16％。
堆积密度为0.2-0.3g/cm3；优选为0.2-0.28g/cm3，更优选为0.2-0.25g/cm。
平均颗粒度为90-110μm；优选为90-100μm，更优选为95-100μm。
甲基乙烯基mq有机硅增粘剂的具体例子为以下几种，但不限于：
(mevi2sio1/2)a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.9a(me2visio1/2)0.1a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.1a(me2visio1/2)0.9a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.05a(me2visio1/2)0.95a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.95a(me2visio1/2)0.05a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.5a(me2visio1/2)0.5a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(mevi2sio1/2)0.3a(me2visio1/2)0.7a(me3sio1/2)b(sio4/2)c；
(me2visio1/2)a(me3sio1/2)b(sio4/2)c等。
mq有机硅增粘剂0-30份的选用，如超过30份对剥离力提升不明显。
作为上述交联剂为含有硅氢(sih)基团的硅油，分子结构为：
me3sio(me2sio)m(me2-ahasio)nsime3；a为1-2的整数
其中氢(h)的质量百分比为1.0％-1.2％；优选为1.0％-1.1％，更优选为1.05％-1.1％；
25℃的粘度为30-100mpa·s；优选为30-80mpa·s，更优选为50-80mpa·s；
挥发份＜1％，优选为＜0.8％，更优选为＜0.5％。
含有硅氢(sih)基团的硅油交联剂的具体例子为以下几种，但不限于：
me3sio(me2sio)m(mehsio)nsime3；
me3sio(me2sio)m(mehsio)0.1n(h2sio)0.9nsime3；
me3sio(me2sio)m(mehsio)0.9n(h2sio)0.1nsime3；
me3sio(me2sio)m(mehsio)0.45n(h2sio)0.55nsime3；
me3sio(me2sio)m(mehsio)0.5n(h2sio)0.5nsime3；
me3sio(me2sio)m(h2sio)nsime等。
作为上述铂金催化剂，其中铂含量为2000ppm-3000ppm；铂金催化剂为与甲基乙烯基硅氧烷配位的铂催化剂，且在80℃以上能有效催化加成反应。
对催化剂进行配位交换、提高铂-乙烯基硅氧烷配合物的催化活性；利用含长链烷基和乙烯基的硅氧烷低聚物对卡尔斯特催化剂进行配位交换，配成铂-a,w-二(n-辛基)聚甲基乙烯基硅氧烷配合物的催化剂。
作为上述溶剂可选为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯中的一种或多种混合；优选为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯多种混合；更优选为乙酸乙酯一种；最优选为甲苯、乙酸乙酯混合。
作为上述反应抑制剂为炔醇类催化反应抑制剂，可选抑制剂为：
苯乙炔、1一乙炔基一1一环己醇、四甲基四乙烯基环四硅氧烷、2一甲基一3一丁炔基一2一醇、3一甲基一1一乙炔基一3一醇、3,5一二甲基一1一己炔基一3一醇、3一甲基一1一十二炔一3一醇中的其中一种或任意组合。
同时，本发明还公开了一种快速固化有机硅压敏胶黏剂的制备方法，用于制备上述的有机硅压敏胶黏剂，主要包括以下步骤：
1)将溶剂及含有乙烯基的聚硅氧烷加入反应釜中，在40-50℃的温度下搅拌3小时，得到固含量为24.5％-25.5％的硅橡胶分散液；
2)再取溶剂，与步骤1)中的硅橡胶分散液按质量份比为1:1进行搅拌混合；
3)在搅拌过程中，依次加入甲基乙烯基mq有机硅增粘剂、交联剂、反应抑制剂和催化剂，并充分混合均匀得到所述有机硅压敏胶黏剂。
本发明中上述的胶黏剂及胶黏剂的制备方法，可用于pet基材硅胶保护膜，适用于材料转贴,金属及一般塑料面板的表面保护，非常适合电子制造加工业使用。
其中，本发明还公开一种胶带，至少包括：基材层和胶黏剂层；胶黏剂层涂覆于基材层的一面或两面；其中胶黏剂层由上述本发明所述制备方法制备的有机硅压敏胶黏剂在160℃固化10s-60s得到。
作为上述基材层可选为pet基材、pe基材、pi基材等。
为了更好的保证胶黏剂的质量及制备过程可控性；以下示出本申请中参数检测方法和效果评定方法：
<1>快速固化评定：
评定基准：160℃烘烤不同时间，测试剥离力稳定性；
使用设备：烘箱；
设备参数：160℃；
样品参数：50pet+10um胶厚；
注意事项：涂布样品胶厚保持一致。
<2>剥离强度测试：
测试方法：gb/t2792-2014胶粘带剥离强度的实验方法；
测试条件：将胶带裁成宽25.4mm、长300mm的标准试片贴钢板，测试环境：1.温度23±2℃；相对湿度65±5rh；
注意事项：压完后要注意胶带中不能带有气泡。
<3>挥发份测试：
测试方法：astme595挥发份测试；
测试条件：温度125℃，环境的湿度5％，真空状态为10-12pa。试验8小时；
注意事项：低分子量的物质最易挥发。
<4>堆积密度测试：
测试方法：散粒材料在堆积状态下，单位体积的质量；
测试条件：按下式计算：ρ′＝m/v′，式中：ρ′为堆积密度，kg/m；m为材料在一定容器内的质量，kg；v′为材料的堆积体积，即装入容器的容积；
注意事项：容积m，是包含颗粒间的空隙和颗粒内部孔隙在内的总体积。
<5>平均颗粒度测试：
测试方法：显微镜法；
测试条件：动态范围窄，1：20；测量时间长，约20分钟；
注意事项：对超微细粒分散有一定的难度，受衍射极限的限制，无法检测超细颗粒。
<6>粘度测试：
测试方法：gb2794—81胶粘剂黏度测定方法；
测试条件：在(25±0.5)℃下测定；
注意事项：试验结果按仪器要求计算。应表明旋转黏度计的型号，转子编号，转速和测定温度。
<7>分子量测试：
测试方法：凝胶色谱法(gpc)；
测试条件：根据不同大小的分子在介质中的停留时间不同来测量分子量；
注意事项：是一种相对方法，须结合其它方法的配合。
以下以具体的实施例来详细描述本发明：
实施例1：
取25份重均分子量为550000、乙烯基含量0.08％的乙烯基封端硅橡胶，分散于75份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中得到固含量为25％的硅橡胶分散液，进行充分溶胀；再加入1份硅氢含量1.1mol/100g的硅油及0.5份的反应抑制剂，充分分散；再加入1份预先在10份甲苯溶液中分散稀释的铂金催化剂充分分散30分钟，通过泵搅拌获得胶水，将胶水入狭缝式涂布头涂布于50微米厚的pet基底上，控制湿胶厚80μm，获得胶带。
将上述胶带送入7节40米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、150℃、160℃、165℃、160℃、120℃，线速20m/min，获得最终有机硅压敏胶带。
实施例2：
取25份重均分子量为550000、乙烯基含量0.08％的乙烯基封端硅橡胶，及4.5份乙烯基含量0.2％、m/q比值为0.7的mq有机硅增粘剂，分散于140份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中得到固含量为25％的硅橡胶分散液，进行充分溶胀；再加入1份硅氢含量1.1mol/100g的硅油及0.5份的反应抑制剂，充分分散；再加入1份预先在10份甲苯溶液中分散稀释的铂金催化剂充分分散30分钟，通过泵搅拌获得胶水，将胶水入狭缝式涂布头涂布于50微米厚的pet基底上，控制湿胶厚70μm，获得胶带。
将上述胶带送入7节40米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、150℃、160℃、165℃、160℃、120℃，线速20m/min，获得最终有机硅压敏胶带。
实施例3：
取25份重均分子量为550000、乙烯基含量0.08％的乙烯基封端硅橡胶，及35份乙烯基含量0.2％、m/q比值为0.7的mq有机硅增粘剂，分散于140份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中得到固含量为25％的硅橡胶分散液，进行充分溶胀；再加入1份硅氢含量1.1mol/100g的硅油及0.5份的反应抑制剂，充分分散；再加入1份预先在10份甲苯溶液中分散稀释的铂金催化剂充分分散30分钟，通过泵搅拌获得胶水，将胶水入狭缝式涂布头涂布于50微米厚的pet基底上，控制湿胶厚50μm，获得胶带。
将上述胶带送入7节40米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、150℃、160℃、165℃、160℃、120℃，线速20m/min，获得最终有机硅压敏胶带。
对比例1：
取25份重均分子量为550000、乙烯基含量0.08％的乙烯基封端硅橡胶，及45份乙烯基含量0.2％、m/q比值为0.7的mq有机硅增粘剂，分散于100份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中得到固含量为25％的硅橡胶分散液，进行充分溶胀；再加入0.8份硅氢含量1.1mol/100g的硅油及0.5份的反应抑制剂，充分分散；再加入0.6份预先在10份甲苯溶液中分散稀释的铂金催化剂充分分散30分钟，通过泵搅拌获得胶水，将胶水入狭缝式涂布头涂布于50微米厚的pet基底上，控制湿胶厚50μm，获得胶带。
将上述胶带送入7节40米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、150℃、160℃、165℃、160℃、120℃，线速20m/min，获得最终有机硅压敏胶带。
对比例2：
取25份重均分子量为550000、乙烯基含量0.08％的乙烯基封端硅橡胶，及4.5份乙烯基含量0.2％、m/q比值为0.7的mq有机硅增粘剂，分散于140份甲苯与乙酸乙酯质量比1:1的混合溶剂中得到固含量为25％的硅橡胶分散液，进行充分溶胀；再加入1份硅氢含量1.1mol/100g的硅油及0.5份的反应抑制剂，充分分散；再加入0.4份预先在10份甲苯溶液中分散稀释的铂金催化剂充分分散30分钟，通过泵搅拌获得胶水，将胶水入狭缝式涂布头涂布于50微米厚的pet基底上，控制湿胶厚50μm，获得胶带。
将上述胶带送入7节40米鼓风烘道，温度梯度110℃、135℃、150℃、160℃、165℃、160℃、120℃，线速20m/min，获得最终有机硅压敏胶带。
取本发明实施例1-3及对比例1-2中的胶带，分别在条件1和条件2的测试数据结果如表1所示：
条件1：静置于23±1℃、湿度为50±5％环境中2h，测试不同烘烤时间180°剥离强度(gf/inch)。
条件2:室温放置72h后，静置于23±1℃、湿度为50±5％环境中2h，测试不同烘烤时间180°剥离强度(gf/inch)。
表1：
综上所述(数据分析)：
由实施例1、2、3、可以看出：交联速率快，生产完成即已固化完全，且10s和1min剥离力没有区别；剥离力更稳定，经过72小时后，无变化；粘着力范围广，可满足不同粘性的产品。
由实施例3和对比例1可以看出：甲基乙烯基mq有机硅增粘剂超过35重量份后，对增粘效果无益。
由实施例2和对比例2可以看出：加入铂金催化剂量少了，会影响催化速率；催化剂使用量0.6份，可满足快速固化要求。
本文所描述的说明书及对实施例的说明希望提供对各种实施例的结构的一般理解。所述说明书及说明并不希望充当使用本文所描述的结构或方法的设备及系统的所有元件及特征的穷尽性且全面的描述。单独的实施例还可组合地提供于单个实施例中，且相反，为简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可分别地或以任何子组合来提供。另外，提及在范围中所陈述的值包含所述范围内的每一个值。仅在阅读本说明书之后，所属领域的技术人员就可清楚许多其它实施例。可使用其它实施例且所述实施例可从本发明导出，使得在不脱离本发明的范围的情况下，可进行结构替代、逻辑替代或另一变化。因此，本发明应被视为说明性的而非限制性的。