含氢硅树脂型增粘剂、双组份密封硅胶及制备方法与流程

本发明涉及有机硅密封材料领域，具体涉及一种与基材粘结效果好的增粘剂、一种采用上述增粘剂的可室温或高温快速固化的双组份加成型耐老化性能优异密封硅胶，以及它们的制备方法。

背景技术：

1、由于社会发展的需要，电子装置变得越来越精密，其应用环境也越来越多样，这就要求电子元器件必须满足各种各样的环境条件。如果想让电子元器件发挥优异的综合性能，保持其良好的使用寿命，就必须对其加以密封保护，防止其被灰尘、湿气或激烈震动等外界条件损坏，因此，寻找适合电子元器件用的理想密封材料是关键。其中有机硅密封胶因其优异的耐高低温性能、介电性能、耐候性、光学性能等，应用前景十分广泛。

2、但现有有机硅密封胶存在以下方面的问题：

3、首先由于硅橡胶分子链段呈现出螺旋卷曲的结构及其非极性的侧基都会屏蔽硅氧硅键的极性，使得整个分子呈非极性状态，并且侧链的甲基基团活性很弱，导致硅橡胶对一般基材的粘接性都很差，极大地限制了加成型硅橡胶在胶粘剂、密封剂等粘接领域的进一步应用。

4、其次现阶段有机硅密封胶的开发过程中，对电子元器件密封保护主要是单组份湿气硫化的缩合型硅橡胶，但单组份缩合型硅橡胶存在以下缺陷：一方面单组份缩合型硅橡胶耐老化性能较差、力学表现不佳，另一方面单组份缩合型硅橡胶挥发分较高，存在气味、环保方面的问题；再一方面单组份缩合型硅橡胶硫化速度较慢，不利于自动化快速生产装配。如中国申请cn 114958291 a公开了“一种单组分高粘接室温硫化有机硅密封胶及其制备方法”，其以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础硅胶，添加填料、交联剂、增粘剂、有机锡催化剂制备了一种有机硅密封胶，虽然对氟橡胶和塑料的剥离强度较好，但拉伸强度偏低，且对拉伸剪切强度和老化后性能未提及；中国申请cn 112552867 a公开了“一种有机硅密封胶及其制备方法和应用”，其以α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷和二甲基硅油为基础硅胶，选择碳酸钙为填料，添加阻燃剂、触变剂、交联剂、增粘剂、催化剂制备了一种有机硅密封胶，室温24h固化，虽然对玻璃的粘接强度较好，但拉伸强度和断裂伸长率偏低，且老化性能和制备方法没有提及。

技术实现思路

1、本发明提供了一种含氢硅树脂型增粘剂、双组份密封硅胶及制备方法，用以解决目前增粘剂对基材的粘结效果不佳，以及现有密封硅橡胶本体强度不高、力学性能有缺陷、耐候性、耐老化性不佳的技术问题。

2、为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

3、一种含氢硅树脂型增粘剂的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将15～50质量份的丙烯酸酯类化合物、0.1～0.6质量份的阻聚剂和0.01～0.2质量份的铂金催化剂添加至有机溶剂中，混合并升温至45～70℃，保温回流反应30～60min，得到混合体系；

5、(2)向所述混合体系内滴入含氢硅树脂和有机溶剂的混合溶液，于1～2h内滴加滴加完成后升温至60～85℃，保温回流反应1～3.5h，得到初始产物；所述混合溶液中含氢硅树脂的添加量为35～75质量份；

6、(3)向所述初始产物中加入吸附剂进行吸附，吸附完成后进行过滤得到滤液，去除所述滤液中的有机溶剂即得所述含氢硅树脂型增粘剂。

7、上述技术方案的设计思路在于，本方案通过特定原料和工艺向含氢硅树脂型增粘剂中引入多种活性基团，增强了含氢硅树脂型增粘剂对基材的粘结效果，其中丙烯酸酯基团极性高，且分子量小，硫化时容易迁移到硅胶(alsr)表面，与被粘基材发生相互作用，从而提高alsr与被粘基材的粘接强度；硅氢键和碳碳双键又可与硅胶中和碳碳双键和交联剂(si-h)发生加成交联反应，通过两者形成化学键的协同作用可以显著提高硅胶对基材附着力，从而提高粘接强度。与此同时，将本方案制备的含氢硅树脂型增粘剂用于硅胶体系时，可使二氧化硅和alsr之间的相互作用力增强，导致硅胶的力学性能，包括硬度、拉伸强度和断裂伸长率等，都得到显著提升。

8、作为上述技术方案的进一步优选，步骤(2)中，所述含氢硅树脂的含氢量为0.4％～1.0％。

9、作为上述技术方案的进一步优选，步骤(1)中，所述丙烯酸酯类化合物包括1,6-己二醇二丙烯酸酯、二缩三乙二醇二丙烯酸酯和二丙二醇二丙烯酸酯中的至少一种。

10、作为上述技术方案的进一步优选，步骤(1)中，所述铂金催化剂的铂含量为1000～3000ppm。

11、作为上述技术方案的进一步优选，所述阻聚剂为对羟基苯甲醚，所述有机溶剂为甲苯。

12、作为上述技术方案的进一步优选，步骤(3)中，所述吸附剂为活性炭，吸附时间为1～2h。

13、作为上述技术方案的进一步优选，步骤(3)中，在80℃下进行减压蒸馏去除所述滤液中的有机溶剂。

14、基于同一技术构思，本发明还提供一种含氢硅树脂型增粘剂，所述含氢硅树脂型增粘剂由上述制备方法制得。

15、基于同一技术构思，本发明还提供一种双组份密封硅胶，包括a组份和b组份；

16、其中，a组份以下质量份的组份：

17、40～75份乙烯基硅油、0.1～1.5份铂金催化剂、20～38份硅树脂和4～18份气硅；

18、b组份包括以下质量份的组份：

19、40～65份乙烯基硅油、20～38份硅树脂、2～10份交联剂、0.02～0.45份抑制剂、1～5份增粘剂和4～18份气硅；所述增粘剂为上述含氢硅树脂型增粘剂或上述制备方法制得的含氢硅树脂型增粘剂。

20、本技术方案的设计思路在于，本方案选用乙烯基硅油和硅树脂为主体基体，添加交联剂和添加自制增粘剂，以气硅为触变剂，通过改变体系中si-vi与si-h的摩尔比以及不同粘度的乙烯基硅油的质量比制备不同结构的有机硅密封胶，密封硅胶产品挥发分低，无副产物，耐热性、耐候性、电绝缘性，力学性能等各个方面性能优异，且固化时间短、可室温或高温固化同时兼顾制备工艺简单、生产效率高、环保和施工方便等优点。

21、作为上述技术方案的进一步优选，所述乙烯基硅油包括粘度分别为20cps、50cps、100cps、200cps、300cps、350cps、500cps、1000cps、2000cps、2500cps、5000cps、10000cps和20000cps的乙烯基封端聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

22、作为上述技术方案的进一步优选，所述硅树脂包括粘度分别为8000cps、10000cps、12000cps、12500cps、15000cps、20000cps和60000cps的含乙烯基的硅树脂中的至少一种。硅树脂是具有高度交联的网状结构的高聚物，其结构上的乙烯基在催化剂的作用下，与含氢硅油交联形成交联网络，导致体系交联密度提高，促使体系形成更多的网状结构，从而提高胶体的硬度和本体强度。

23、作为上述技术方案的进一步优选，所述铂金催化剂包括氯铂酸–异丙醇络合物和氯铂酸–二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物中的至少一种，所述铂金催化剂的含铂量为8000ppm、10000ppm和20000ppm中的至少一种。

24、作为上述技术方案的进一步优选，所述交联剂包括侧含氢硅油和端侧含氢硅油中的至少一种；所述侧含氢硅油和端侧含氢硅油含氢硅油含氢量优选为0.455～1.3％。选用较高含氢量的侧含氢硅油和端侧含氢硅油为交联剂，不仅提高有机硅密封硅胶体系的交联程度，使其固化完全，还可以使固化速度加快，从而使密封硅胶快速固化。

25、作为上述技术方案的进一步优选，所述抑制剂包括改性炔醇类聚合物、四甲基二乙烯基二硅氧烷和四乙烯基四甲基环四硅氧烷中的至少一种。

26、作为上述技术方案的进一步优选，所述气硅为疏水型二氧化硅，所述气硅的比表面积为170～230m2/g。气相二氧化硅在胶粘剂和涂料中起增稠剂和触变剂的作用，使粘度大幅度提高造成施工困难。硅树脂不会使胶粘剂的粘度增大而保持良好的施工性能，但是硅树脂与气相二氧化硅相比价格昂贵。因此采用硅树脂和气相二氧化硅共同对有机硅密封胶进行协同作用，既保证了有机硅密封胶的施工性又可以提高拉伸性能。

27、基于同一技术构思，本发明还提供一种上述双组份密封硅胶的制备方法，所述a组份的制备方法包括以下步骤：

28、将所述乙烯基硅油、硅树脂和铂金催化剂以25r/min的速度搅拌15～20min，然后加入所述气硅，将搅拌速度调整为60～100r/min继续搅拌1.2h，将搅拌速度调整至15～30r/min继续真空脱泡搅拌10～15min，即得所述a组份；

29、所述b组份的制备方法包括以下步骤：

30、将所述乙烯基硅油、硅树脂、抑制剂和含氢硅树脂型增粘剂以25r/min的速度搅拌10min，然后加入交联剂继续搅拌10～15min，然后加入所述气硅，将搅拌速度调整为60～100r/min继续搅拌1.2h，将搅拌速度调整至15～30r/min继续真空脱泡搅拌10～15min，即得所述b组份。

31、使用时，将a组份和b组份分装到体积比为1:1双组份胶管中，然后在室温下固化24h或在150℃下固化30min或在120℃下固化1h，即可得到双组份密封硅胶。

32、与现有技术相比，本发明的优点在于：

33、(1)本发明的含氢硅树脂型增粘剂对基材的粘接效果好，应用于硅胶体系时不仅可以增加硅胶体系对基材的粘结效果、附着力，还可增强硅胶的力学性能；

34、(2)本发明的双组份密封硅胶具有挥发分低、耐热性、耐候性、电绝缘性及力学性能等各个方面性能优异的优势，固化时间短，可室温或高温固化，施工使用方便；且制备工艺简单、生产效率高、无副产物，制备过程环保。