本发明涉及高分子密封材料领域，具体涉及一种硅橡胶自粘带用底涂剂及其制备方法。
背景技术：
硅橡胶自粘带是一种新型绝缘胶带，其最大的特点是自粘性，在一定拉伸下将硅橡胶自粘带搭叠缠绕在被保护物体上，24h内可自熔为一体，因其具有优良的电气性能、耐候性、耐臭氧性以及施工便捷等优点，广泛应用于高压电机线圈防潮及高压输配变电设备的外绝缘防护中。
硅橡胶自粘带虽然自粘性非常好，但和大多数硅橡胶一样，其分子主链结构为si-o键，连接的极性基团较少，因此它与各类材料的粘接性都很差，尤其是对电力电气设备中常用的无机金属材料如铜、铝、不锈钢基材等粘接性非常差。为改善硅橡胶自粘带与不同基材尤其是金属类基材的粘接性，往往要利用底涂剂，在自粘带未搭叠在基材上之前预涂底涂剂，就可以增强基材与自粘带的粘接性。然而，硅橡胶自粘带用底涂，尤其是针对金属基材用的硅橡胶自粘带底涂鲜有报道，公开号为cn104134954b的专利曾在报道的牵引电机引出线电缆绝缘损伤修复方法中，提到在修复受损电缆时要在周围涂敷一层底涂剂，然后在涂有底涂剂的电缆表面包扎硅橡胶自粘带，此处的底涂剂具有粘接活化处理性能，可有效提高粘接性，但是专利中并未提出用的何种底涂剂，也没有针对底涂剂进行更具体的研究。
现有技术对硅橡胶自粘带用底涂的研究还不够深入，通过底涂提升硅橡胶自粘带与常用金属基材的粘接这一问题还亟待解决，因此开发硅橡胶自粘带用底涂剂，尤其是能够提高对金属基材粘接性的底涂剂很有必要。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种硅橡胶自粘带用底涂剂，用以提高硅橡胶自粘带对金属基材的粘接性。
本发明采用以下技术方案：
一种硅橡胶自粘带用底涂剂，由以下按质量份计算的组分组成：硅树脂5-20份、增粘剂1-5份、硅烷偶联剂5-15份、硅酸酯5-15份、催化剂1-3份、溶剂50-80份。
所述的硅树脂为甲基硅树脂、甲基苯基硅树脂、甲基乙烯基硅树脂中的一种或多种，优选为甲基乙烯基硅树脂，乙烯基含量为2.7％-2.9％。
所述的增粘剂为由硼酸及硅氧烷聚合物制得的含硼聚硅氧烷。优选的，所述的增粘剂为由硼酸及甲氧基封端的聚硅氧烷缩聚而得到的数均分子量为4500-5500且带有b-o-si基团的增粘剂。
所述的硅烷偶联剂为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种，优选为乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷。
所述的硅酸酯为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸异丙酯、四(2-甲氧乙醇)硅酸酯、四(2-甲氧基-1-甲基乙基)硅酸酯、四(2-乙基己基)硅酸酯中的一种或多种，优选为正硅酸乙酯。
所述的催化剂为二月桂酸二丁基锡、螯合锡、钛酸四正丁酯、钛酸四异丙酯、乙酰丙酮锆中的一种或多种，优选为二月桂酸二丁基锡、钛酸四正丁酯。
所述的溶剂为乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙醇、异丙醇、正己烷、环己烷、石油醚中的一种或多种，优选为石油醚。
所述的硅橡胶自粘带用底涂剂的制备方法是将按质量份计算的所有组分在室温下混合均匀，即可制得所述的硅橡胶自粘带用底涂剂。
上述硅橡胶自粘带用底涂剂的测试方法是，将底涂剂涂敷于基材表面，等待1-2min后，将硅橡胶自粘带贴合于基材表面，然后在100℃烘箱中烘烤1h，随后降温至室温，即可测试粘接。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：通过添加自制的含硼聚硅氧烷增粘剂，利用b-o-si基团的增粘性及适宜分子量大小的分子链的易扩散性，配合其他成分，得到了一种可有效提高硅橡胶自粘带与金属基材粘接的底涂剂，该底涂剂与硅橡胶自粘带有很好的相容性，可以使硅橡胶自粘带对金属基材的粘接达到100％内聚破坏。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
对比例1：
将10g乙烯基硅树脂、4g乙烯基三甲氧基硅烷、4gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、8g正硅酸乙酯、2g二月桂酸二丁基锡、72g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到不含增粘剂的硅橡胶自粘带底涂剂。
对比例2
将10g乙烯基硅树脂、2g增粘剂三(三甲基硅烷)硼酸酯(市售，自粘带体系常用的硼酸酯)、4g乙烯基三甲氧基硅烷、4gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、8g正硅酸乙酯、2g二月桂酸二丁基锡、72g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
增粘剂制备实施例
在三口瓶中加入0.2mol硼酸、0.6mol分子量为3000的甲氧基封端的聚硅氧烷，混合升温至80℃，搅拌反应8小时，随后在85℃下真空旋蒸除去反应液及低沸，冷却后得到粘稠状液体，即为自制含硼聚硅氧烷增粘剂，并将其应用在自粘带底涂配方中。
通过对甲氧基封端的聚硅氧烷分子量的选择，可以控制增粘剂分子量，经gpc测得自制增粘剂数均分子量为5000左右。
实施例1：
将10g乙烯基硅树脂、2g增粘剂、4g乙烯基三甲氧基硅烷、4gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、8g正硅酸乙酯、2g二月桂酸二丁基锡、72g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
实施例2：
将10g乙烯基硅树脂、3g增粘剂、8gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、8g正硅酸乙酯、1g二月桂酸二丁基锡、70g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
实施例3：
将10g乙烯基硅树脂、4g增粘剂、5gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、5g乙烯基三甲氧基硅烷、12g正硅酸乙酯、2g二月桂酸二丁基锡、62g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
实施例4：
将15g乙烯基硅树脂、3g增粘剂、6gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、6g乙烯基三甲氧基硅烷、10g正硅酸乙酯、2g钛酸四正丁酯、58g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
实施例5：
将18g乙烯基硅树脂、3g增粘剂、8gγ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、5g正硅酸乙酯、1g钛酸四正丁酯、65g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
实施例6：
将15g乙烯基硅树脂、2g增粘剂、5g乙烯基三甲氧基硅烷、10g正硅酸乙酯、1g钛酸四正丁酯、2g二月桂酸二丁基锡、65g石油醚在室温下搅拌混合均匀，得到硅橡胶自粘带底涂剂。
性能测试
1、常态测试(测试结果如表1所示)
将上述对比例1及实施例1-6制备的底涂剂分别在洁净干燥的黄铜、铝材、不锈钢基材表面涂刷，等待1-2分钟后，将硅橡胶自粘带贴合于刷有底涂剂的上述基材上，按压至紧密贴合，同时做空白试验进行对比(基材表面不涂刷底涂剂直接贴合自粘带)，然后将基材放置在100℃烘箱中烘烤1h，随后拿出，待测试件降至室温后进行剥离测试。
2、苛刻条件测试(测试结果如表2所示)
根据硅橡胶自粘带实际应用环境，选用最常见的黄铜基材，将常态粘接好的样件进行下列测试：
(1)耐水性测试：将样件放入常温水中浸泡7天后进行粘接测试；
(2)耐油性测试：将样件在100℃的变压油中浸泡24h后进行粘接测试；
(3)耐酸性测试：将样件在25℃、硫酸浓度为3％的试剂中浸泡24h后进行粘接测试。
表1常态粘接测试结果
表2黄铜样件在苛刻条件下的粘接测试结果
对比文件1没有使用增粘剂，对比文件2使用了常用的增粘剂硼酸酯，实施例1至实施例6使用了自制的含硼聚硅氧烷增粘剂。由表1及表2的测试结果可以看出，本发明制备的硅橡胶自粘带用底涂剂，充分利用了自制增粘剂的增粘特性，使得硅橡胶自粘带对于黄铜等金属基材，无论在常态下还是在浸水、浸油、浸酸等苛刻条件下进行粘接测试，都能达到90％甚至100％的内聚破坏，大大提高了硅橡胶自粘带与金属基材的粘接性。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。