本发明涉及粘结剂
技术领域：
，更具体地说，是涉及一种有机硅粘结剂及其制备方法。
背景技术：
：硅橡胶是主链由硅和氧原子交替排列，硅原子上通常连有两个有机基团的橡胶。构成硅橡胶主链的硅氧键的性质决定了硅橡胶具有天然橡胶及其他橡胶所不具备的优点，它具有广泛的工作温度范围(-60℃～260℃)，优异的耐高低温性能，同时具有优异的热稳定性、耐候性、耐腐蚀性、电绝缘性能与透气性等，已在建筑、电子电器、航空航天、汽车工业与医疗器械等各个领域获得了广泛应用。现有技术中的有机硅胶具有良好的粘结性能和密封性；但是，现有技术中的密封剂一般重点考虑粘结性，对于有机硅胶的高导热率并未研究。而在电子领域、照明领域等很多领域对于有机硅胶的导热率都具有明确要求，需要较高的导热能力，提高元器件的散热效率，同时又对元器件起粘结固定保护作用。目前，普通的碳酸钙体系的有机硅胶导热系数一般只有0.4w/(m.k)，满足不了元器件的散热要求；因此，提供一种高导热有机硅粘结剂，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种有机硅粘结剂及其制备方法，本发明提供的有机硅粘结剂在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异。本发明提供了一种有机硅粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100重量份；二甲基硅油0.1重量份～30重量份；填料200重量份～1000重量份；有机硅交联剂10重量份～30重量份；含钛催化剂0.05重量份～10重量份；色浆0～10重量份；所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝中的一种或多种。优选的，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的运动粘度为1000mm2/s～80000mm2/s。优选的，所述二甲基硅油的运动粘度为50mm2/s～5000mm2/s。优选的，所述有机硅交联剂选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一种或多种。优选的，所述含钛催化剂选自钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯钛复合物中的一种或多种。优选的，所述色浆选自黑色浆、白色浆和银色浆中的一种或多种。本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅粘结剂的制备方法，包括以下步骤：a)将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、填料和色浆混合后，进行真空脱水，得到基础料；b)将步骤a)得到的基础料与有机硅交联剂、含钛催化剂进行混合，得到有机硅粘结剂。优选的，步骤a)中所述真空脱水的真空度为-0.05mpa～-0.1mpa，温度为100℃～150℃，时间为60min～300min。优选的，步骤b)中所述混合的过程在行星搅拌机中进行；所述混合的转速为25hz～35hz。优选的，步骤b)中所述混合的过程具体为：在所述基础料中加入有机硅交联剂进行第一次常压搅拌10min～60min，再加入含钛催化剂进行第二次常压搅拌10min～60min，再在真空条件下搅拌10min～60min，得到有机硅粘结剂。本发明提供了一种有机硅粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100重量份；二甲基硅油0.1重量份～30重量份；填料200重量份～1000重量份；有机硅交联剂10重量份～30重量份；含钛催化剂0.05重量份～10重量份；色浆0～10重量份；所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝中的一种或多种。与现有技术相比，本发明提供的有机硅粘结剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异。实验结果表明，本发明提供的有机硅粘结剂的pc/pc剪切强度为1.44mpa～1.53mpa，双“85”老化后剪切强度为1.27mpa～1.28mpa，强度保持率在80％以上，导热系数为1.52w/(m.k)～2.23w/(m.k)，阻燃等级ul94为v-0。另外，本发明提供的有机硅粘结剂在应用过程中对待粘结产品(如电子元器件)无腐蚀，并且对环境无污染。此外，本发明提供的制备方法操作简单、条件温和，适于大规模生产。具体实施方式下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明提供了一种有机硅粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100重量份；二甲基硅油0.1重量份～30重量份；填料200重量份～1000重量份；有机硅交联剂10重量份～30重量份；含钛催化剂0.05重量份～10重量份；色浆0～10重量份；所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝中的一种或多种。在本发明中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基础胶料；本发明对所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷的运动粘度优选为1000mm2/s～80000mm2/s，更优选为1500mm2/s～20000mm2/s。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括100重量份的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷。在本发明中，所述二甲基硅油主要起到增塑作用；本发明对所述二甲基硅油的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可。在本发明中，所述二甲基硅油的运动粘度优选为50mm2/s～5000mm2/s，更优选为100mm2/s～1000mm2/s。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括0.1重量份～30重量份的二甲基硅油，优选为5重量份～20重量份。在本发明中，所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝中的一种或多种，优选为氧化铝、氢氧化铝和氧化锌中的一种或多种。在本发明优选的实施例中，所述填料为氢氧化铝和氧化锌；所述氢氧化铝和氧化锌的质量比优选为1：(0.7～0.9)，更优选为1：0.8。在本发明另两个优选的实施例中，所述填料为氧化铝和氢氧化铝，其中，所述氧化铝为本领域技术人员熟知的球型氧化铝。在本发明中，所述填料的粒径优选为1μm～50μm。本发明对所述填料的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝的市售商品即可。在本发明中，所述填料优选为经过脂肪酸处理，本发明对此没有特殊限制。本发明采用上述特定种类的填料，配合其他特定含量组分，能够实现较好的相互作用，使产品在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括200重量份～1000重量份的填料，优选为450重量份～900重量份。在本发明中，所述有机硅交联剂优选选自甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯中的一种或多种，更优选为甲基三甲氧基硅烷。在本发明中，所述有机硅交联剂主要起到交联固化作用，与α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷反应后使密封剂成为弹性体。本发明对所述有机硅交联剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、正硅酸甲酯和正硅酸乙酯的市售商品即可。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括10重量份～30重量份的有机硅交联剂，优选为15重量份～25重量份。在本发明中，所述含钛催化剂优选选自钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯钛复合物中的一种或多种，更优选为乙酰乙酸乙酯钛复合物。在本发明中，所述含钛催化剂主要起到加速固化的作用。本发明对所述含钛催化剂的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述钛酸正丁酯、钛酸异丙酯、钛酸叔丁酯和乙酰乙酸乙酯钛复合物的市售商品即可。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括0.05重量份～10重量份的含钛催化剂，优选为5重量份～10重量份。在本发明中，所述色浆优选选自黑色浆、白色浆和银色浆中的一种或多种，更优选为白色浆。在本发明中，所述色浆主要起到调色的作用，本领域技术人员可以根据际使用需求，选择色浆的颜色。本发明对所述色浆的来源没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的上述黑色浆、白色浆和银色浆的市售商品即可。在本发明中，所述有机硅粘结剂包括0～10重量份的色浆，优选为2重量份～10重量份。本发明提供的有机硅粘结剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异。另外，本发明提供的有机硅粘结剂在应用过程中，脱醇型固化体系产生的小分子不会对待粘结产品(如电子元器件)产生腐蚀，对环境也无污染；并且固化后具有良好的拉伸强度，对大部分基材都具有良好的粘接性。本发明还提供了一种上述技术方案所述的有机硅粘结剂的制备方法，包括以下步骤：a)将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、填料和色浆混合后，进行真空脱水，得到基础料；b)将步骤a)得到的基础料与有机硅交联剂、含钛催化剂进行混合，得到有机硅粘结剂。本发明首先将α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、填料和色浆混合后，进行真空脱水，得到基础料。在本发明中，所述α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、二甲基硅油、填料和色浆与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。本发明对所述混合的设备没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的行星搅拌机即可；目的是使各原料混合均匀。在本发明中，所述真空脱水的真空度优选为-0.05mpa～-0.1mpa，更优选为-0.09mpa～-0.1mpa；所述真空脱水的温度优选为100℃～150℃，更优选为110℃～120℃；所述真空脱水的时间优选为60min～300min，更优选为150min～200min。完成所述混合过程后，本发明优选还包括：将混合后的物料进行冷却，得到基础料。在本发明中，所述冷却的温度优选为小于等于50℃。得到所述基础料后，本发明将得到的基础料与有机硅交联剂、含钛催化剂进行混合，得到有机硅粘结剂。在本发明中，所述有机硅交联剂和含钛催化剂与上述技术方案中所述的相同，在此不再赘述。在本发明中，所述混合的过程优选在行星搅拌机中进行。在本发明优选的实施例中，所述行星搅拌机为高速分散行星搅拌机。在本发明中，所述混合的转速优选为25hz～35hz，更优选为30hz～35hz。在本发明中，所述混合的过程优选具体为：在所述基础料中加入有机硅交联剂进行第一次常压搅拌10min～60min，再加入含钛催化剂进行第二次常压搅拌10min～60min，再在真空条件下搅拌10min～60min，得到有机硅粘结剂；更优选为：在所述基础料中加入有机硅交联剂进行第一次常压搅拌30min，再加入含钛催化剂进行第二次常压搅拌30min，再在真空条件下搅拌30min，得到有机硅粘结剂。在本发明中，所述真空条件的真空度优选为-0.05mpa～-0.1mpa，更优选为-0.09mpa～-0.1mpa。本发明提供的制备方法操作简单、条件温和，适于大规模生产。本发明提供了一种有机硅粘结剂，由包括以下组分的原料制备而成：α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷100重量份；二甲基硅油0.1重量份～30重量份；填料200重量份～1000重量份；有机硅交联剂10重量份～30重量份；含钛催化剂0.05重量份～10重量份；色浆0～10重量份；所述填料选自硅微粉、氧化铝、氢氧化铝、氧化锌、氧化镁、氢氧化镁和氮化铝中的一种或多种。与现有技术相比，本发明提供的有机硅粘结剂采用特定含量组分，实现较好的相互作用，使产品在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异。实验结果表明，本发明提供的有机硅粘结剂的pc/pc剪切强度为1.44mpa～1.53mpa，双“85”老化后剪切强度为1.27mpa～1.28mpa，强度保持率在80％以上，导热系数为1.52w/(m.k)～2.23w/(m.k)，阻燃等级ul94为v-0。另外，本发明提供的有机硅粘结剂在应用过程中对待粘结产品(如电子元器件)无腐蚀，并且对环境无污染。此外，本发明提供的制备方法操作简单、条件温和，适于大规模生产。为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的氢氧化铝、氧化锌和球型氧化铝的粒径为1μm～50μm实施例1本发明实施例1所用的原料及各原料来源和用量参见表1所示。表1本发明实施例1所用的原料及各原料来源和用量数据(1)将运动粘度为1500mm2/s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、运动粘度为350mm2/s的二甲基硅油、氢氧化铝、氧化锌和白色浆投入到高速分散行星搅拌机中搅拌均匀，在110℃、-0.09～-0.1mpa下真空脱水3h，再降温至50℃以下，得到基础料。(2)在30hz转速下，在步骤(1)得到的基础料中加入甲基三甲氧基硅烷常压搅拌30min，再加入乙酰乙酸乙酯钛复合物常压搅拌30min，再在-0.09～-0.1mpa的真空条件下搅拌30min至均匀，出料得到有机硅粘结剂。实施例2本发明实施例2所用的原料及各原料来源和用量参见表2所示。表2本发明实施例2所用的原料及各原料来源和用量数据(1)将运动粘度为1500mm2/s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、运动粘度为350mm2/s的二甲基硅油、球型氧化铝、氢氧化铝和白色浆投入到高速分散行星搅拌机中搅拌均匀，在120℃、-0.09～-0.1mpa下真空脱水3h，再降温至50℃以下，得到基础料。(2)在30hz转速下，在步骤(1)得到的基础料中加入甲基三甲氧基硅烷常压搅拌30min，再加入乙酰乙酸乙酯钛复合物常压搅拌30min，再在-0.09～-0.1mpa的真空条件下搅拌30min至均匀，出料得到有机硅粘结剂。实施例3本发明实施例3所用的原料及各原料来源和用量参见表3所示。表3本发明实施例3所用的原料及各原料来源和用量数据(1)将运动粘度为20000mm2/s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、运动粘度为350mm2/s的二甲基硅油、球型氧化铝、氢氧化铝和白色浆投入到高速分散行星搅拌机中搅拌均匀，在120℃、-0.09～-0.1mpa下真空脱水3h，再降温至50℃以下，得到基础料。(2)在30hz转速下，在步骤(1)得到的基础料中加入甲基三甲氧基硅烷常压搅拌30min，再加入乙酰乙酸乙酯钛复合物常压搅拌30min，再在-0.09～-0.1mpa的真空条件下搅拌30min至均匀，出料得到有机硅粘结剂。对比例1对比例1所用的原料及各原料来源和用量参见表4所示。表4对比例1所用的原料及各原料来源和用量数据(1)将运动粘度为20000mm2/s的α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷、运动粘度为350mm2/s的二甲基硅油、纳米碳酸钙和白色浆投入到高速分散行星搅拌机中搅拌均匀，在120℃、-0.09～-0.1mpa下真空脱水3h，再降温至50℃以下，得到基础料。(2)在30hz转速下，在步骤(1)得到的基础料中加入甲基三甲氧基硅烷常压搅拌30min，再加入乙酰乙酸乙酯钛复合物常压搅拌30min，再在-0.09～-0.1mpa的真空条件下搅拌30min至均匀，出料得到有机硅粘结剂。按照《gb/t7124-2008胶粘剂拉伸剪切强度的测定》中所述的测试方法测定实施例1～3和对比例1得到的有机硅粘结剂的pc/pc剪切强度；按照《gb/t2423.50-2012环境试验》中所述的恒定湿热测试方法测定实施例1～3和对比例1得到的有机硅粘结剂的剪切模块在85℃、85％rh下保持500小时后的剪切强度；按照《iso22007-2-2015塑料导热率和热扩散率的测定》中所述的测试方法测定实施例1～3和对比例1得到的有机硅粘结剂的导热系数；按照《gb/t2408-2008塑料燃烧性能的测定》中所述的测试方法测定实施例1～3和对比例1得到的有机硅粘结剂的阻燃等级。测试结果参见表5所示。表5实施例1～3和对比例1提供的有机硅粘结剂的各项性能数据项目实施例1实施例2实施例3对比例1剪切强度mpa1.481.441.531.62双“85”后剪切强度mpa1.271.271.281.17双“85”后剪切强度保持率％85.888.283.772.2导热系数w/(m.k)1.522.231.750.43阻燃等级ul94v-0v-0v-0hb由表5可知，本发明实施例1～3提供的的有机硅粘结剂在粘结性好且稳定的基础上，具有高导热性能，并且阻燃性能优异；产品的剪切强度(pc/pc)为1.44mpa～1.53mpa，双“85”500小时后剪切强度为1.27mpa～1.28mpa，剪切强度性能保持率在80％以上，导热系数为1.52w/(m.k)～2.23w/(m.k)，阻燃等级ul94为v-0。所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。当前第1页12