一种有机硅胶黏剂及其制备方法与流程

本发明属于有机硅领域，涉及一种有机硅胶黏剂及其制备方法，特别是一种具有高触变指数、低永久压缩变形量的有机硅胶黏剂及其制备方法。

背景技术：

1、目前，应用于汽车、家电、光伏、工业等领域密封粘接的常用胶黏剂有聚氨酯胶黏剂、环氧树脂胶黏剂以及有机硅胶黏剂等。聚氨酯胶黏剂耐酸碱、耐温以及耐臭氧，但是抗老化性能差，在粘接过程中随着时间的延长，容易出现失效现象。环氧树脂胶黏剂硬度高、脆性大，容易造成韧性不足而影响粘接效果。有机硅胶黏剂环保无毒、低气味，并且具有高抗老化性能，能够克服聚氨酯胶黏剂与环氧树脂胶黏剂的缺点，逐渐获得广泛应用。

2、使用有机硅胶黏剂，在特定使用场景下会遇见疏松、凹凸不平的基材，产生胶液流淌或渗漏现象，导致表面缺胶，粘接力达不到使用要求。如果碰到垂直基材，因胶体重力原因，同样会造成胶液流淌，导致粘接力不足、成本上升等问题。同时胶体经压缩后弹性下降也会造成密封件之间的粘接力达不到使用要求。上述情况都会导致粘接基材时出现胶层脱落、失效等粘接质量事故，造成粘接器件的报废，带来较为严重的经济损失。有机硅胶黏剂可通过添加适当无机粉料，提高胶黏剂黏度以解决胶流失等现象。但若黏度过高，又会因胶管堵塞等造成施胶的困难。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有的有机硅胶黏剂在低黏度情况下在基材表面出现的渗漏现象或者自流淌现象，或者高黏度情况下带来的施工上的困难和不便，或者现有的有机硅胶黏剂永久压缩变形量高、胶体强度低导致的在密封粘接使用场景中弹性和粘接的牢靠性差的问题。

2、为此，本发明提供一种具有高触变指数、低永久压缩变形量的有机硅胶黏剂。本发明通过添加高触变性与高补强性无机粉料，使有机硅胶黏剂黏度在较低范围，可保持较高触变性能，这样既避免了高黏度带来的施工上的困难和不便，又最大程度地防止了胶体在多孔疏松的基材上产生胶体渗漏现象或者在垂直立面的基材上产生流淌损失的现象；另外，通过添加高触变性与高补强性无机粉料，可使胶黏剂保持较低的永久压缩变形量与高强度，在密封粘接使用场景中保持良好的弹性以及粘接的牢靠性与粘接效果。

3、本发明提供的有机硅胶黏剂包括以下重量份的组分：

4、

5、

6、其中，所述高触变指数气相白炭黑是指经氯硅烷表面处理的，粒径为6-15nm，ph值为5-8的气相白炭黑；

7、所述补强性气相白炭黑是指经硅氮烷表面处理的，粒径为8-15nm，ph值为5-8的气相白炭黑；

8、所述基胶是含有气相白炭黑的线型聚硅氧烷；

9、所述交联剂是指可使聚合物交联生成三维结构的试剂；在一些实施方案中，所述交联剂是含氢硅油，其-h基团与乙烯基硅油的-ch＝ch2可进行加成反应，使聚合物交联形成三维结构；

10、所述催化剂是提高有机硅固化过程中的交联反应速率的试剂；在一些实施方案中，所述催化剂是铂金催化剂，是以金属铂为主要活性组分制成的络合物催化剂，可有效提高有机硅固化过程中的交联反应速率；

11、所述偶联剂是指具有两种以上不同反应基团的有机硅单体，其可以和有机材料与无机材料发生键合，反应基团主要分为可水解基团与有机基团，可提高有机硅胶黏剂对基材的粘接效果。

12、在一些实施方案中，上述有机硅胶黏剂中，所述乙烯基硅油的重量份为60、70、80份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

13、所述高触变指数气相白炭黑的重量份为4、5、6份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

14、所述补强性气相白炭黑的重量份为5、6、7、8份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

15、所述硅微粉的重量份为10、11、12、13、14、15份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

16、所述基胶的重量份为5、6、7、8、9、10份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

17、所述交联剂的重量份为1.5、2、2.5、3份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

18、所述催化剂的重量份为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围；和/或

19、所述偶联剂的重量份为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5份，或这些数值中的任意二者之间的数值或范围。

20、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述乙烯基硅油在25℃下的黏度为500-10000cp，乙烯基含量为0.10-0.45wt％，可以为端乙烯基硅油，例如为宁波润禾高新材料科技股份有限公司的vi1311、vi303中的一种或多种；在一些实施方案中，所述乙烯基硅油为质量比为3:4的vi303和vi1311。

21、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述高触变指数气相白炭黑的粒径为8-14nm，ph为6-7，例如为湖北应星胶粘剂有限责任公司的sd3006ca、sd3001ph中的一种或多种。

22、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述补强性气相白炭黑的粒径为12-14nm，ph为6-7，例如为青岛赢创化学有限公司的r8200、湖北应星胶粘剂有限责任公司的2002p中的一种或多种。

23、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述硅微粉的粒径为1-3μm，例如为江苏联瑞新材料股份有限公司的cs1002、nqs002中的一种或多种。

24、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述基胶的气相白炭黑含量为23-32wt％，例如为宁波润禾高新材料科技股份有限公司的lsr3950-50jt、lsr1550-50jt中的一种或多种。

25、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述交联剂的含氢量为0.5-1.0wt％，例如为0.7-0.8％，例如为宁波润禾高新材料科技股份有限公司的h502。

26、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述偶联剂包含可水解基团和有机基团，所述可水解基团为甲氧基基团，所述有机基团为环氧基团、甲基丙烯酰氧基团中的一种或多种，例如为湖北新蓝天新材料股份有限公司kh560、kh570中的一种或多种；在一些实施方案中，所述偶联剂为质量比为2:3的kh570和kh560。

27、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述催化剂为万华化学集团公司的mp2000。

28、在一些实施方案中，上述任一所述的有机硅胶黏剂中，所述有机硅胶黏剂的触变指数为6.7～7.5，永久压缩变形量为6.5～8.0。

29、本发明还提供制备上述任一所述的有机硅胶黏剂的方法，包括以下步骤：

30、步骤1、先将所述高触变指数气相白炭黑匀速(例如按照1份/min的速度)添加到所述乙烯基硅油中，混匀(例如在20～40rpm转速下混匀10～20min)，得到第一中间体；

31、步骤2、将所述补强性气相白炭黑匀速(例如按照1份/min的速度)添加到所述第一中间体中，混匀(例如在20～40rpm转速下搅拌10～20min)，得到第二中间体；

32、步骤3、将所述基胶与所述硅微粉加到所述第二中间体中，混匀(例如在50～70rpm转速下搅拌20～40min)后升温至100～120℃，到温后保温继续混匀(例如通过搅拌)，同时持续抽真空(例如0.5～1.5h)将小分子抽出体系，结束后降至室温，得到第三中间体；

33、步骤4、将所述催化剂和所述偶联剂加到所述第三中间体，混匀(例如在40～60rpm转速下搅拌10～30min)，得到第四中间体；

34、步骤5、将所述交联剂加到所述第四中间体，混匀(例如在40～60rpm转速下搅拌)并抽真空(例如10～30min)脱除气泡，得到产物，即为具有高触变指数、低永久压缩变形量的有机硅胶黏剂。

35、本发明提供的具有高触变指数、低永久压缩变形量的有机硅胶黏剂25℃下黏度约为28500～34000mpa·s，触变指数为6.7～7.5，满足胶体在多孔疏松的基材上不产生胶体渗漏现象和在垂直立面的基材上不产生流淌损失的要求且挤出正常；固化后永久压缩变形量最低可达6.5％，拉伸强度与剪切强度可达到2.5mpa以上，可保持较高弹性与高强度。

36、与现有技术相比，本发明使用具有高触变性能的气相白炭黑与补强性气相白炭黑复配，在保证有机硅胶黏剂具备高触变性能的同时，保证了有机硅胶黏剂的低永久压缩变形量与高强度。