本发明涉及一种耐电解液密封胶及其制备方法,属于有机硅树脂改性领域。
技术背景
密封胶是指随密封形状而改变,使用时不易流淌,有一定粘接性的密封材料。是用来填充构形间隙、以起到密封作用的胶粘剂。具有防泄漏、防水、防振动及隔音、隔热等作用。广泛用于建筑、交通运输、电子仪器仪表及零部件的密封。
市场上常用的有机硅密封胶大部分为单组份,靠空气中水分进行室温硫化,固化时间长,挥发分高。随着新能源的发展,电池行业逐渐兴起,有机硅密封胶对耐电解液要求随之越来越高,传统有机硅密封胶很难满足其要求。
技术实现要素:
本发明的目的是针对现有技术的不足,公开了一种耐电解液密封胶及其制备方法,该封装胶中所使用的功能性mdq树脂有效的提高了密封胶的粘接性能,微硅粉的引入能够有效提高了密封胶耐电解液腐蚀性。
本发明所述耐电解液密封胶是一种单组分胶。其中功能性mdq树脂、甲基乙烯基mq树脂、含氢硅油、甲基硅油、微硅粉、白炭黑、催化剂、抑制剂、黑色色膏按20~30:40~50:3~8:10~15:5~10:2~8;0.01~0.1:0.02~0.2:0.01~0.1的重量比例混合。
所述功能性mdq树脂的制备方法如下:将正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基硅氧烷、苯基端含氢硅油按1:0.5:0.5:0.1的摩尔比加入到带有分水装置的四口烧瓶中。在室温搅拌下,缓慢滴入60~70g浓度为3%~7%的硫酸水溶液。随后于40~60℃下反应1~2小时,升温至80~100℃蒸醇2~4小时。随后加入体系重量1~1.5倍甲苯,90~120℃下反应除水3小时。最后保持高温在真空度小于0.085mpa的真空条件下除去溶剂,得到功能性mdq树脂,反应式为:
本发明采取的技术方案为:
(1)所述含氢硅油为聚甲基氢硅氧烷,其分子式为(hme2sio0.5)2(me2sio0.5)n,n=1~5,其活性氢含量为0.30%~2.5%,25℃,粘度为15~80mpa.s;
(2)所述甲基乙烯基mq树脂,m/q=1.1,其乙烯基含量为1%~2.5%,25℃,粘度为8000~20000mpa.s;
(3)所述苯基端含氢硅油为聚二苯基氢硅氧烷,其分子式为(hme2sio0.5)2(ph2sio0.5)n,n=3~6其活性氢含量为0.20%~0.4%,25℃,粘度为10~60mpa.s,链接n的数量为1~5;
(4)所述甲基硅油为直链型聚二甲基硅氧烷,其分子式为(me3sio0.5)2(me2sio0.5)n,n=20~35,25℃,粘度为30~100mpa.s;
(5)所述微硅粉为细度是800~1250目的粉末状;
(6)所述乙烯基硅油为乙烯基封端的直链型聚二甲基硅氧烷,其分子式为(vime2sio0.5)2(me2sio0.5)n,n=200~350,其乙烯基质量分数为0.21%~1.2%;
(7)所述催化剂为氯铂酸的乙烯基硅氧烷络合物,铂含量3000~6000ppm;
(8)所述抑制剂为1-乙炔及-1-环己醇、2-甲基-3-丁炔基-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔基-3-醇中的一种;
(9)所述黑色色膏为普通硅胶色膏。
所述功能性mdq树脂的制备方法如下:
(10)将正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基硅氧烷、苯基端含氢硅油按1:0.5:0.5:0.1的摩尔比加入到带有分水装置的四口烧瓶中。
(11)在室温搅拌下,缓慢滴入60~70g浓度为3%~7%的硫酸水溶液。随后于40~60℃下反应1~2小时,再升温至80~100℃蒸醇2~4小时。
(12)之后加入体系重量1~1.5倍甲苯,于90~120℃下反应除水3小时。
(13)最后保持高温在真空度小于0.085mpa的真空条件条件下除去溶剂,得到功能mdq树脂。
所述步骤中,搅拌采用机械搅拌,转速为120~180转/min。
本发明制备的一种功能性mdq树脂,能够提高传统密封胶耐粘接性能;微硅粉的引入能够有效提高密封胶耐电解液腐蚀性。
具体实施方式
将正硅酸乙酯、六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基硅氧烷、n=3,粘度为25mpa.s的聚二苯基氢硅氧烷分别按208.33g:81g:94g:33.2g的质量加入到带有分水装置的四口烧瓶中,在室温搅拌下,缓慢滴入60g浓度为3%的硫酸水溶液,随后于40℃下反应1.5小时,升温至90℃蒸醇3小时,之后加入420g甲苯,110℃下反应除水3小时,最后保持高温在真空度小于0.085mpa的真空条件条件下除去溶剂,得到功能性mdq树脂。
实施例1:
依次将功能性mdq树脂4g,甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(n=2,粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(n=30,粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,微硅粉0.5g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
实施例2:
依次将功能性mdq树脂5g,甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(n=2,粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(n=30,粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,微硅粉0.5g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
实施例3:
依次将功能性mdq树脂6g,甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(n=2,粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(n=30,粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,微硅粉0.5g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
实施例4:
依次将功能性mdq树脂6g,甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(n=2,粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(n=30,粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,微硅粉1g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
实施例5:
依次将功能性mdq树脂6g,甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(n=2,粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(n=30,粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,微硅粉1.5g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
对比例1:
依次将甲基乙烯基mq树脂(粘度为9000mpa.s)10g,含氢硅油(粘度为35mpa.s)0.5g,甲基硅油(粘度为80mpa.s)2g,乙烯基硅油(n=320,粘度为400mpa.s)3g,白炭黑2g,铂含量3500ppm催化剂0.01g,抑制剂1-乙炔及-1-环己醇0.02g,黑色色膏0.01g混合均匀,真空脱泡后,先在90℃下固化0.5h,后再150℃下固化2h。试样的性能如表1所示,测试方法见表1说明。
表1:led封装胶性能测试结果
实验结果可以看出,通过引入功能性mdq树脂,有效的提高了普通密封胶的粘接性能,随着mdq树脂引入量的增加到一定程度时,改善效果不再明显。微硅粉的加入,有效的改善了密封胶的耐电解液性能,但随着微硅粉引入的增多,其粘接性明显下降,硬度明显提升。因此实施例4的配方效果是最好的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不是用于限制本发明范围,凡是在本发明的构思和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均已该包含在本发明的保护范围之内。