一种液体硅橡胶粘接促进剂及其制备方法、应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机硅材料粘接技术领域，尤其是涉及一种液体硅橡胶粘接促进剂及 其制备方法、应用。
【背景技术】
[0002] 当今世界，科学技术迅猛发展，人类已经进入了电子信息时代。随着电子技术的 不断进步，电子元件、逻辑电路日益趋于集成化、小型化和模块化，而且工作环境更加苛刻， 对电子器件的使用稳定性提出了更高的要求。封装是电子元器件的重要工序之一，它可以 强化电子器件的整体性，防止水分、尘埃以及有害气体对电子元器件的侵蚀，提高对外来冲 击、震动的抵抗力，稳定元器件参数，并有利于器件的小型化和轻量化。
[0003]目前常用的电子封装材料主要有环氧树脂，聚氨酯和有机硅材料三大类。其中， 加成型液体硅橡胶可以在-60~200°C长期保持弹性，固化时不吸热、不放热，固化后不收 缩，并具有优良的电性能和化学稳定性能，能耐水、耐臭氧、耐候，成为高性能的封装材料 之一。虽然加成型液体硅橡胶具有其它封装材料无法比拟的优点，但其自身也有一些问 题。如加成型液体硅橡胶在硫化后表面绝大部分为非极性的有机基团，表现出低的内聚能 (Siliconesealantsandstructuraladhesives.InternationalJournalofAdhesion &Adhesives，2001，21 (5) :411-422),因而对其它材料的粘接性差，在使用时水分容易通 过硅橡胶与基材之间的空隙渗入电子器件内部导致腐蚀和绝缘失效，在苛刻的环境中甚至 会与基材脱落，使电子器件失去密封保护，在一定程度上限制了其应用范围。
[0004] 为了解决上述问题，国内外对如何提高加成型液体硅橡胶与基材的粘接性进行了 一些研究。目前，主要有三种方法：一是对基材表面进行处理，包括用底涂剂预处理基材表 面、用等离子体处理基材表面等措施，缺点是需要附加的生产工序，降低了生产效率，增加 了生产成本；二是通过改变聚硅氧烷的分子结构，使加成型液体硅橡胶本身具有粘接性，但 由于该制备过程比较复杂，实现工业化生产和推广应用受到较大限制；三是通过加入粘接 促进剂，通过添加带有增粘基团的粘接促进剂赋予加成型液体娃橡胶粘接性能，使加成型 液体硅橡胶固化后获得粘接性，该方法具有操作简单，易控制产品品质，可用在制备复杂的 复合部件中的优点，因此具有广阔的发展前景。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种能显著提高液体硅橡胶的粘接性能，且与液体硅橡胶相 容性好的液体娃橡胶粘接促进剂。
[0006] 本发明还提供了一种液体硅橡胶粘接促进剂制备方法，工艺步骤简单，原料价廉 易得，可操作性强，制备成本低，绿色环保，易于实现工业化生产。
[0007] 为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案： 一种液体娃橡胶粘接促进剂，所述娃橡胶粘接促进剂的通式为：
2CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7为-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3;R4为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-Ch2CH2NHCH2CH2CH2-。本发明的液体硅橡胶粘接促进剂为含有氨基、羟基等极性基团 的硅氧烷化合物，可以显著提高液体硅橡胶对各种基材的粘接性能，从而实现液体硅橡胶 对难粘材料(如：聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝、铜、钢等）的粘 接，而且与液体硅橡胶有良好的相容性，粘接促进剂的加入，不会损害液体硅橡胶的力学性 能和加工性能。
[0008] -种液体硅橡胶粘接促进剂的制备方法，具体步骤为：将如结构式（I)所示的 含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联剂以摩尔比I:1~1. 05混合均 匀后，搅拌30~40min后缓慢升温至40~60°C，维持反应4~8h后降温，得到的无色透明 液体即为如结构式(III)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，所述制备方法的反应流程如下：
R1、R5为-CH3、-OCH3、-CH2CH3、-OCH2CH3、-CH2CH2CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7为-CH3、-CH2CH3 或-CH2CH2CH3;R4为-CH2_、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-Ch2CH2NHCH2CH2CH2-。本发明的制备方 法工艺步骤简单，原料价廉易得，反应过程稳定可控，无需添加催化剂，制备成本低，绿色环 保，易于实现工业化生产。
[0009] -种液体硅橡胶粘接促进剂在液体硅橡胶中的应用。具体应方法为将本发明的液 体娃橡胶粘接促进剂，按0. 5%~2%添加量（以液体娃橡胶总质量计)混入液体娃橡胶(加成型 硅橡胶或缩合型硅橡胶）中或者直接涂覆在基材表面即可。
[0010] 因此，本发明具有如下有益效果： (1) 本发明的液体硅橡胶粘接促进剂为含有氨基、羟基等极性基团的硅氧烷化合物，可 以显著提高液体硅橡胶对各种基材的粘接性能，从而实现液体硅橡胶对各种难粘材料(如： 聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、铝、铜、钢等）的粘接，而且与液体硅 橡胶有良好的相容性，粘接促进剂的加入，不会损害液体娃橡胶的力学性能和加工性能； (2) 本发明的制备方法工艺步骤简单，原料价廉易得，反应过程稳定可控，无需添加催 化剂，制备成本低，绿色环保，易于实现工业化生产。
【具体实施方式】
[0011] 下面通过【具体实施方式】对本发明做进一步的描述。
[0012] 实施例1 将如结构式（I)所示的含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联 剂以摩尔比1 :1混合均匀后，搅拌30min后缓慢升温至40°C，维持反应4h后降温，得 到的无色透明液体即为如结构式(III)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，反应流程如下：
[0013] 粘接试验： 在l〇〇〇g粘度为10000mPas、由CH2=CH(CH3)2SiOv2链节封端的聚二甲基硅氧烷中，加 入300g比表面积200m2/g的气相法白炭黑、50g六甲基二硅氮烷及20g水，在捏合机中混 炼均匀后，减压下170°C继续混炼2h，配成基胶；在100g基胶中加入3g粘度为5mPas、 (CH3) 3Si01/2链节封端的聚甲基氢硅氧烷（SiH基与SiCH=CH2基的摩尔比为2. 5)，0? 06g乙炔 基环己醇及0. 6g铂含量0. 3%的铂金催化剂，混合均匀，配成加成型液体硅橡胶；将Ig本实 施例得到的粘结促进剂与上述加成型液体硅橡胶混合均匀，与PC、PMMA、尼龙6、PET、PBT、 PVC、铝、不锈钢、铜、玻璃分别进行粘接试验，实验结果表明硅橡胶与各种基材均具有牢固 的粘接性，且均为内聚破坏。
[0014] 将100g本实施例得到的粘结促进剂与500g醋酸丁酯混合均匀后，滴加Ig钛酸丁 酯，搅拌均匀，配成底涂剂，将底涂剂分别涂覆在PC、PMMA、尼龙6、PET、PBT、PVC、铝、不锈 钢、铜、玻璃10种基材表面，待粘结促进剂在各基材表面成膜后，分别与加成型液体硅橡胶 进行粘接试验，实验结果显示，硅橡胶与各种基材均具有牢固的粘接性，且均为内聚破坏。
[0015] 通过上述粘接试验说明本发明的粘结促进剂能显著提高液体硅橡胶对各种基材 的粘接性能，从而实现液体娃橡胶对各种难粘材料的粘接，故在下面实施例中不--赘述。
[0016] 实施例2 将如结构式（I)所示的含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联 剂以摩尔比I:1. 05混合均匀后，搅拌40min后缓慢升温至60°C，维持反应8h后降温， 得到的无色透明液体即为如结构式(III)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，反应流程如下：
[0017] 实施例3 将如结构式（I)所示的含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联 剂以摩尔比I:1. 02混合均匀后，搅拌35min后缓慢升温至45°C，维持反应6h后降温， 得到的无色透明液体即为如结构式(III)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，反应流程如下：
[0018] 实施例4 将如结构式（I)所示的含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联 剂以摩尔比I:1.Ol混合均匀后，搅拌40min后缓慢升温至50°C，维持反应5h后降温， 得到的无色透明液体即为如结构式(III)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，反应流程如下：
[0019] 以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的 限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。
【主权项】
1. 一种液体娃橡胶粘接促进剂，其特征在于，所述娃橡胶粘接促进剂的通式为：其中R1、R5为-CH3、-0CH3、-CH2CH3、-0CH2CH3、-CH2CH2 CH3或-OCH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7为-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3;R4为-CH2_、-CH2CH2-、-CH2CH2 ch2-或-ch2ch2nhch2ch2ch2-〇2. -种如权利要求1所述的液体娃橡胶粘接促进剂的制备方法，其特征在于，具体步 骤为：将如结构式（I)所示的含氮硅烷偶联剂与如结构式（II)所示的环氧类硅烷偶联剂以 摩尔比1 :1~1. 05混合均匀后，搅拌30~40min后缓慢升温至40~60°C，维持反应4~8h后降 温，得到的无色透明液体即为如结构式(m)所示的液体硅橡胶粘接促进剂，所述制备方法 的反应流程如下：，其中R1、R5 为-CH3、-0CH3、-CH2CH3、-0CH2CH3、-CH2CH2CH3或-0CH2CH2CH3;R2、R3、R6、R7为-ch3、-CH2CH3 gSc-CH2CH2CH3；R-ch2-^ -ch2ch2-^ -ch2ch2ch2-gSc-ch2ch2nhch2ch2ch2-〇3. -种如权利要求1所述的液体硅橡胶粘接促进剂在液体硅橡胶中的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种液体硅橡胶粘接促进剂，其通式为：，其中R1、R5为-CH3、-OCH3、-CH2CH3、-OCH2CH3、-CH2CH2CH3或-OCH2CH2CH3；R2、R3、R6、R7为-CH3、-CH2CH3或-CH2CH2CH3；R4为-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CH2CH2-或-CH2CH2NHCH2CH2CH2-。本发明的液体硅橡胶粘接促进剂可以显著提高液体硅橡胶对各种基材的粘接性能，与液体硅橡胶的相容性好。本发明还公开了一种液体硅橡胶粘接促进剂的制备方法，工艺步骤简单，反应过程稳定可控，制备成本低，易于实现工业化生产。
【IPC分类】C09J183/04, C07F7/18, C09J11/06
【公开号】CN105086917
【申请号】CN201510425877
【发明人】陈世龙, 程大海, 张春晖, 张宝华, 汪金花, 王松涛
【申请人】浙江凌志精细化工有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年7月20日