专利名称：单组份加成型硅橡胶及其制备方法
技术领域：
本发明涉及加成型硅橡胶技术领域，尤其是涉及一种单组份加成型硅橡胶及其制备方法。
背景技术：
硅橡胶是分子主链由硅和氧原子交替构成，硅原子上通常连有两个有机基团的高分子弹性体。按适用温度可分为高温硅橡胶(HTV)和室温硫化型(RTV);按硫化机理和使用工艺不同可以分为缩聚反应型和加成反应型；按成分不同可以分为单组份硅橡胶和双组分硅橡胶。单组份硅橡胶材料由单一组分构成，与双组份硅橡胶相比，其无需混合搅拌和真空脱泡工艺，可以直接使用，操作更加简易方便。目前市场上单组份硅橡胶主要为缩合型硅橡胶，但是缩合型硅橡胶除了硫化时产生的有机酸类、酮肟类小分子物质对灌封或密封器件有很大的腐蚀性外，同时缩合型硅橡胶作为灌封应用时，尤其是深度灌封时，常常因为胶体不能完全硫化，很大程度上降低器件的使用年限与价值。单组份加成型耐热硅橡胶是一种新型的耐热有机硅材料，具有加成型硅橡胶的优点，且在硫化成型时，操作工艺方便简易，同时具有优异的耐热性能和电绝缘性能，是电子领域灌封或者密封用的理想耐热绝缘材料。单组份加成型硅橡胶硫化后可在_65°C 200°C温度范围内长期使用。但随着科学技术的日益发展，对硅橡胶的使用条件提出了更高的要求，特别是在现代高精密大功率电子元器件的灌封和密封中，所用硅橡胶材料要求在250°C以上长期使用；而用于现代高速汽车，航空业，军工业 用发动机周围的耐温材料要求更高的使用温度，对其所用的密封用硅橡胶提出了更高的要求，普通的硅橡胶在这种特殊条件下使用时出现脆化，失去弹性等现象，因此研制出耐高温硅橡胶材料产品，对航空、汽车、电子等现代化工业的发展有着重大的意义。现有技术公开了多种提高硅橡胶耐热性的方法，例如苯撑橡胶的耐热温度可达400°C，但该类硅橡胶耐低温性差且价格昂贵；申请号为200610036843.2的中国专利公开了以氧化铁和富含铈的稀土氧化物为添加剂，制备得到了单组份缩合型耐热硅橡胶，但其硫化产生的小分子物质对封装元器件有腐蚀作用，从而降低了封装原件的使用价值。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种单组份加成型硅橡胶及其制备方法，本发明提供的单组份加成型硅橡胶具有良好的耐高温性能、耐低温性能且没有腐蚀性。本发明提供了一种单组份加成型硅橡胶，由20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、4 20质量份的含氢聚硅氧烷、0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂、40 70质量份的填充剂、2.0 10质量份的添加剂和0.5 3质量份的增粘剂硫化获得。优选的，所述乙烯基聚硅氧烷的粘度为500mPa.s 20000mPa.S，所述乙烯基聚
硅氧烷中乙烯基质量分数为0.15% 1.2%。优选的,所述乙烯基甲基苯基聚娃氧烧的粘度为400mPa *s 2000mPa *s,所述乙
稀基甲基苯基聚娃氧烧中乙稀基质量分数为0.2% 0.6%，所述乙稀基甲基苯基聚娃氧烧中苯基质量分数为3% 17%。优选的，所述含氢聚硅氧烷的粘度为30mPa *s IOOmPa.S，所述含氢聚硅氧烷中S1-H键中-H的质量分数为0.3% 0.7%。优选的，所述与乙烯基聚硅氧烷中乙烯基的摩尔数与乙烯基甲基苯基聚硅氧烷中乙烯基的摩尔数的和与含氢聚硅氧烷中的S1-H基的摩尔数的比为0.5 I。优选的,所述钼催化剂中钼的质量浓度为IOOOppm 5000ppm。优选的，所述钼催化剂选自甲基乙烯基聚硅氧烷配位的钼络合物、邻苯二甲酸二乙酯配位的钼络合物和氯钼酸异丙醇溶液中的一种。优选的，所述抑制剂选自炔醇化合物、三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、乙氧基喹啉、4-乙烯基-吡啶和2，2-联吡啶中的一种或几种；所述填充剂选自白炭黑、石英粉 、氧化铝、氧化锌、氢氧化铝、氧化锌、二氧化硅和氧化镁中的一种或几种；所述添加剂选自氧化铁红、氧化铈、氢氧化铈和氧化锡中的一种或者几种；所述增粘剂选自乙稀基二甲氧基娃烧、稀丙基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧和稀丙基二乙氧基娃烧中的一种或几种。本发明还提供了一种单组份加成型硅橡胶的制备方法，包括以下步骤:将20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、40 70质量份的填充剂、2.0 10质量份的添加剂和0.5 3.0质量份的增粘剂混合得到第一混合物；将0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂和4 20质量份的
含氢聚硅氧烷混合得到第二混合物；将第一混合物和第二混合物混合、脱泡、硫化，得到单组份加成型硅橡胶。优选的，所述硫化的温度为120°C 200°C，所述硫化的时间为30min 60min。与现有技术相比，本发明提供了一种单组份加成型硅橡胶，由20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、4 20质量份的含氢聚硅氧烷、0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂、40 70质量份的填充剂、
2.0 10质量份的添加剂和0.5 3质量份的增粘剂硫化获得。本发明提供的单组份加成型硅橡胶包括耐热添加剂和填充剂，使得硫化后制备的单组份加成型硅橡胶具有良好的耐高温和耐低温老化性能，且具有良好的力学性能。本发明提供的单组份加成型硅橡胶还包括催化抑制剂，具有较高的抑制效果，使得制备的单组份加成型硅橡胶储存期较长。本发明提供的是加成型硅橡胶，硫化时无小分子物质产生，对封装原器件没有腐蚀作用，且原料价格低廉，成本较低。实验结果表明，本发明提供的单组份加成型硅橡胶300 V，30天高温老化，以及_70°C, 30天低温老化,性能优异。
具体实施例方式本发明提供了一种单组份加成型硅橡胶，由20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、4 20质量份的含氢聚硅氧烷、0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂、40 70质量份的填充剂、2.0 10质量份的添加剂和0.5 3质量份的增粘剂硫化获得。在本发明中，优选的，所述单组份加成型硅橡胶由25 45质量份的乙烯基聚硅氧烷、5 15质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、8 15质量份的含氢聚硅氧烷、0.015
0.09质量份的钼催化剂、0.5 2质量份的抑制剂、40 65质量份的填充剂、2.0 8质量份的添加剂和0.8 2.5质量份的增粘剂硫化获得。在本发明中，所述乙烯基聚硅氧烷优选具有式(I)结构，CH2=CHSi (CH3) 2_
a_ [O-SiR1 (CH3) ] b-0-Si (CH3) 2CH=CH2式(I);式(I)中，R1选自一CH3 或一CH=CH2 ；a为聚合度，优选为150≤a≤1200，更优选为200≤a≤1000，b为聚合度，优选为O≤b彡≤20，更优选为5≤b≤15。在本发明中，具有式(I)结构的乙烯基聚硅氧烷优选为R1为一CH3，此时，乙烯基聚硅氧烷具有式(1-a)的结构；
CH2=CHSi(CH3)2-
a-[0-甲(CH3)Ib-O-Si(CH3)2CH=CH权利要求
1.一种单组份加成型硅橡胶，其特征在于，由20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、4 20质量份的含氢聚硅氧烷、0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂、40 70质量份的填充剂、2.0 10质量份的添加剂和0.5 3质量份的增粘剂硫化获得。
2.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基聚硅氧烷的粘度为500mPa *s 20000mPa *s，所述乙烯基聚硅氧烷中乙烯基质量分数为0.15% 1.2%。
3.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基甲基苯基聚硅氧烷的粘度为400mPa.s 2000mPa.s，所述乙烯基甲基苯基聚硅氧烷中乙烯基质量分数为0.2% 0.6%，所述乙烯基甲基苯基聚硅氧烷中苯基质量分数为3% 17%。
4.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述含氢聚硅氧烷的粘度为30mPa *s IOOmPa *s，所述含氢聚硅氧烷中S1-H键中-H的质量分数为0.3% 0.7%。
5.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述与乙烯基聚硅氧烷中乙烯基的摩尔数与乙烯基甲基苯基聚硅氧烷中乙烯基的摩尔数的和与含氢聚硅氧烷中的S1-H基的摩尔数的比为0.5 I。
6.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述钼催化剂中钼的质量浓度为IOOOppm 5000ppm。
7.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述钼催化剂选自甲基乙烯基聚硅氧烷配位的钼络合物、邻苯二甲酸二乙酯配位的钼络合物和氯钼酸异丙醇溶液中的一种。
8.根据权利要求1所述的单组份加成型硅橡胶，其特征在于，所述抑制剂选自炔醇化合物、三聚氰酸三烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯、N-甲基-N-乙烯基乙酰胺、N，N-二甲基乙酸胺、乙氧基喹啉、 4-乙烯基-卩比唳和2，2-联卩比唳中的一种或几种； 所述填充剂选自白炭黑、石英粉、氧化铝、氧化锌、氢氧化铝、氧化锌、二氧化硅和氧化续中的一种或几种； 所述添加剂选自氧化铁红、氧化铈、氢氧化铈和氧化锡中的一种或者几种； 所述增粘剂选自乙稀基二甲氧基娃烧、稀丙基二甲氧基娃烧、乙稀基二乙氧基娃烧和稀丙基二乙氧基娃烧中的一种或几种。
9.一种单组份加成型硅橡胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤: 将20 50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3 18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、40 70质量份的填充剂、2.0 10质量份的添加剂和0.5 3.0质量份的增粘剂混合得到第一混合物； 将0.01 0.1质量份的钼催化剂、0.3 2.5质量份的抑制剂和4 20质量份的含氢聚硅氧烷混合得到第二混合物； 将第一混合物和第二混合物混合、脱泡、硫化，得到单组份加成型硅橡胶。
10.根据权利要求9所述的单组份加成型硅橡胶的制备方法，其特征在于，所述硫化的温度为120°C 200°C，所述硫化的时间为30min 60min。
全文摘要
本发明提供了一种单组份加成型硅橡胶，由20～50质量份的乙烯基聚硅氧烷、3～18质量份的乙烯基甲基苯基聚硅氧烷、4～20质量份的含氢聚硅氧烷、0.01～0.1质量份的铂催化剂、0.3～2.5质量份的抑制剂、40～60质量份的填充剂、2.0～10质量份的添加剂和0.5～3质量份的增粘剂硫化获得。本发明提供的单组份加成型硅橡胶包括耐热添加剂和填充剂，使得硫化后制备的单组份加成型硅橡胶具有良好的耐高温和耐低温老化性能。本发明提供的单组份加成型硅橡胶包括催化抑制剂，具有较高的抑制效果，使得单组份加成型硅橡胶储存期较长。本发明提供的是加成型硅橡胶，硫化时无小分子物质产生，对封装元器件无腐蚀作用。
文档编号C08K3/22GK103146203SQ20131011772
公开日2013年6月12日 申请日期2013年4月7日 优先权日2013年4月7日
发明者周利庄, 曾智, 赵慧宇, 宋星光, 姜其斌 申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司