一种液体硅橡胶粘接促进剂及其制备方法、应用技术

本发明专利技术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-。本发明专利技术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。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机硅材料粘接
，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。
技术介绍
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。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℃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。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硅橡胶粘接性能，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。
技术实现思路
本专利技术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硅橡胶粘接促进剂。本专利技术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。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种液体硅橡胶粘接促进剂，所述硅橡胶粘接促进剂的通式为：，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-。本专利技术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。一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1：1~1.05混合均匀后，搅拌30~40min后缓慢升温至40~60℃，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：，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-。本专利技术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。一种液体硅橡胶粘接促进剂在液体硅橡胶中的应用。具体应方法为将本专利技术的液体硅橡胶粘接促进剂，按0.5%~2%添加量（以液体硅橡胶总质量计）混入液体硅橡胶（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。因此，本专利技术具有如下有益效果：（1）本专利技术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，不会损害液体硅橡胶的力学性能和加工性能；（2）本专利技术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。具体实施方式下面通过具体实施方式对本专利技术做进一步的描述。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℃，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：，其中R1为-CH2CH3，R5为-OCH2CH3，R2为-CH3，R3为-CH，R6为-CH2CH2CH3，R7为-CH2CH2CH3，R4为-CH2CH2-。粘接试验：在1000g粘度为10000mPa?s、由CH2=CH(CH3)2SiO1/2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℃继续混炼2h，配成基胶；在100g基胶中加入3g粘度为5mPa?s、(CH3)3SiO1/2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1g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。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1g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。通过上述粘接试验说明本专利技术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，从而实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体硅橡胶粘接促进剂，其特征在于，所述硅橡胶粘接促进剂的通式为：，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‑。

【技术特征摘要】
1.一种液体硅橡胶粘接促进剂，其特征在于，所述硅橡胶粘接促进剂的通式为：
，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-。
2.一种如权利要求1所述的液体硅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...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈世龙，程大海，张春晖，张宝华，汪金花，王松涛，
申请(专利权)人：浙江凌志精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33