一种加成型硅橡胶及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种加成型硅橡胶，所述加成型硅橡胶的组分包括：乙烯基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、硅烷低聚物A、硅烷低聚物B处理的补强填料和铂金催化剂，所述加成型硅橡胶固化温度低，固化时间短且粘接强度高，所述加成型硅橡胶的制备方法工艺简单，可用于工业化生产。

Addition molding silicone rubber and preparation method thereof

The invention relates to a silicone rubber, the silicone rubber components include: vinyl silicone oil, silicone oil containing hydrogen, silane coupling agent, silane A, silane oligomer oligomer B reinforcing filler and platinum catalyst, the addition of low temperature curing silicone rubber, short curing time and bonding high strength, the preparation method of addition silicone rubber has the advantages of simple process, can be used for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种加成型硅橡胶及其制备方法
本专利技术属于橡胶领域，涉及一种硅橡胶，尤其涉及一种加成型硅橡胶及其制备方法。
技术介绍
加成型硅橡胶的挥发份较低，其固化收缩率小于1％。更重要的是，其固化速度具有可调型，在高温下，可实现快速固化。这两点对于解决缩合型硅橡胶在电子电器、LED器件粘接固定中存在的问题(固化慢、装配效率偏低)具有明显的优势。然而，加成型硅橡胶不具备缩合型硅橡胶的粘接性是其应用的最大障碍。目前针对加成型硅橡胶的粘接性研究十分普遍。“加成型液体硅橡胶的底涂剂和增粘剂”(有机硅材料，黄文润著)是国内较早且权威的关于加成型粘接性研究的综述文献，比较全面地列入了国内外包括美国和日本在增粘剂合成方面的相关专利，提供了多种制备加成型粘接胶的技术方案。但通常而言，加成型产品实现粘接性往往需通过长时间的高温加热，通常需要数小时，如LED封装胶等，但这样的条件无法适用于电子元器件、LED器件等方面的粘接固定，一方面基材(如塑料)和电子器件(如电源)无法承受长时间的高温，另一方面长达数小时的烘烤也无法凸显加成型粘接胶提高器件装配效率的优势。CN105385167A公开了一种加成型硅橡胶及其制备方法，所述加成型硅橡胶的原料组成以质量份计，包括：基料100份；含氢硅油A2～10份；含氢硅油B3～8份；苯二甲酸二烯丙酯0.5～3份；抑制剂0.01～0.2份；催化剂以Pt计5～20ppm；所述基料的原料组成以质量份计，包括100份端乙烯基硅油、10～30份气相法白炭黑、2～8份偶联剂A和2～8份偶联剂B，所述偶联剂A为含苯基的硅烷偶联剂，所述偶联剂B为含有酯基的硅烷偶联剂。该加成型硅橡胶包括至少两种含氢硅油以及两种硅烷偶联剂，成分复杂，粘接性能一般。有机硅粘接促进剂的合成及其增粘无卤阻燃导热加成型有机硅灌封胶的研究(潘科学，华南理工大学，博士学位论文2014)公开了通过三经甲基丙烷单烯丙基醚(TMPME)分别与3一环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷(GPMMS)和3一环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷(GPMES)反应合成了两种含乙烯基和环氧基的硅烷低聚物(PTGM和PTGE)粘接促进剂。所述粘接促进剂的固化温度为130℃，固化时间为2h，不能满足塑料或电子器件加工的需求。因此，制备一种固化温度低，固化时间短，粘接强度高且制备工艺简单的加成型硅橡胶十分重要。
技术实现思路
针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种加成型硅橡胶及其制备方法，所述加成型硅橡胶固化温度低，固化时间短且粘接强度高，所述制备方法工艺简单，可用于工业化生产。为达到上述效果，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术目的之一在于提供一种加成型硅橡胶，所述加成型硅橡胶的组分包括：乙烯基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、硅烷低聚物A、硅烷低聚物B处理的补强填料和铂金催化剂。作为本专利技术优选的技术方案，以乙烯基硅油的质量份为100计所述含氢硅油的质量份为5～10份，如5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用，优选为6～9份，进一步优选为7份。优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计所述硅烷偶联剂的质量份为1～5份，如1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份或5份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用，进一步优选为2～4份，特别优选为3份。优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计所述硅烷低聚物A的质量份为1～10份，1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用，进一步优选为3～7份，特别优选为5份。优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计所述硅烷低聚物B处理的补强填料的质量份为20～200份，如20份、50份、80份、100份、120份、150份、180份或200份等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用，进一步优选为50～150份，特别优选为100份。优选地，所述铂金催化剂(以Pt计)的含量为3～20ppm，进一步优选为6～15ppm，如6ppm、7ppm、8ppm、9ppm、10ppm、11ppm、12ppm、13ppm、14ppm或15ppm等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用，特别优选为10ppm。作为本专利技术优选的技术方案，按质量份计所述加成型硅橡胶的组分包括：作为本专利技术优选的技术方案，所述乙烯基硅油每个分子至少含有两个与硅相连的乙烯基。优选地，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.1～1wt％，如0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％或1.0wt％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用。优选地，所述含氢硅油每个分子至少含有3个与硅相连的氢。优选地，所述含氢硅油的氢含量为0.1～1.5wt％，如0.1wt％、0.2wt％、0.5wt％、0.8wt％、1.0wt％、1.2wt％或1.5wt％等，但不仅限于所列举的数值，该数值范围内包含的其他未列举的数值同样适用。优选地，所述硅烷偶联剂包括(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三乙氧基硅烷、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷或3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷中任意一种或至少两种的组合，所述组合典型但非限制性实例有：(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷和(3-甲基丙烯酰氧丙基)三乙氧基硅烷的组合、(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷和(3-环氧丙氧丙基)三乙氧基硅烷的组合、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷的组合、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷和3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷的组合、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷和(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷的组合或(3-环氧丙氧丙基)三乙氧基硅烷、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷和3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷的组合等，进一步优选为(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷或3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷的中任意一种或至少两种的组合。作为本专利技术优选的技术方案，所述硅烷低聚物A具有式I的结构：其中，R为甲基或乙基，X为环氧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基或含苯基的功能性基团中的任意一种；Y为环氧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基或含苯基的功能性基团中的任意一种；m≥0，n≥0，4≤m+n≤15，且m和n均为整数。上述m可以是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15；n可以是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15。优选地，所述含苯基的功能性基团包括苯基和/或对乙烯基苯基。优选地，所述硅烷低聚物A的合成方法为：(a)将式II所示的含有官能团X的硅烷单体与式III所示的含有官能团Y的硅烷单体加入到溶剂中，加入催化剂，加热，搅拌下反应，得到混合物；(b)将步骤(a)得到的混合物加热除去溶剂得到硅烷低聚物A。优选地，步骤(a)中所述含有官能团X的硅烷单体与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加成型硅橡胶，其特征在于，所述加成型硅橡胶包括如下组分：乙烯基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、硅烷低聚物A、硅烷低聚物B处理的补强填料和铂金催化剂。

【技术特征摘要】
1.一种加成型硅橡胶，其特征在于，所述加成型硅橡胶包括如下组分：乙烯基硅油、含氢硅油、硅烷偶联剂、硅烷低聚物A、硅烷低聚物B处理的补强填料和铂金催化剂。2.根据权利要求1所述的加成型硅橡胶，其特征在于，以乙烯基硅油的质量份为100份计，所述含氢硅油的质量份为5～10份，优选为6～9份，进一步优选为7份；优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计，所述硅烷偶联剂的质量份为1～5份，进一步优选为2～4份，特别优选为3份；优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计，所述硅烷低聚物A的质量份为1～10份，进一步优选为3～7份，特别优选为5份；优选地，以乙烯基硅油的质量份为100计，所述硅烷低聚物B处理的补强填料的质量份为20～200份，进一步优选为50～150份，特别优选为100份；优选地，以Pt计，所述铂金催化剂在所述加成型硅橡胶中的含量为3～20ppm，进一步优选为6～15ppm，特别优选为10ppm。3.根据权利要求1或2所述的加成型硅橡胶，其特征在于，按质量份计所述加成型硅橡胶的组分包括：4.根据权利要求1-3任一项所述的加成型硅橡胶，其特征在于，所述乙烯基硅油每个分子至少含有两个与硅相连的乙烯基；优选地，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.1～1wt％；优选地，所述含氢硅油每个分子至少含有3个与硅相连的氢；优选地，所述含氢硅油的氢含量为0.1～1.5wt％；优选地，所述硅烷偶联剂包括(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-甲基丙烯酰氧丙基)三乙氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三乙氧基硅烷、3-异氰酸丙基三乙氧基硅烷或3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷中任意一种或至少两种的组合，进一步优选为(3-甲基丙烯酰氧丙基)三甲氧基硅烷、(3-环氧丙氧丙基)三甲氧基硅烷或3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷的中任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的加成型硅橡胶，其特征在于，所述硅烷低聚物A具有式I的结构：其中，R为甲基或乙基，X为环氧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基或含苯基的功能性基团中的任意一种；Y为环氧基、甲基丙烯酰基、异氰酸酯基或含苯基的功能性基团中的任意一种，m≥0，n≥0，4≤m+n≤15，且m和n均为整数；优选地，所述含苯基的功能性基团包括苯基和/或对乙烯基苯基。优选地，所述硅烷低聚物A的合成方法为：(a)将式II所示的含有官能团X的硅烷单体与式III所示的含有官能团Y的硅烷单体加入到溶剂中，加入催化剂，加热，搅拌下反应，得到混合物；(b)将步骤(a)得到的混合物加热除去溶剂得到硅烷低聚物A；优选地，步骤(a)中所述含有官能团X的硅烷单体与所述含有官能团Y的硅烷单体的摩尔比为(0～15):1；优选地，步骤(a)所述溶剂包括苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮、N,N二甲基甲酰胺或二甲基亚砜中任意一种或至少两种的组合；优选地，步骤(a)所述催化剂包括盐酸和/或硫酸；优选地，步骤(a)所述催化剂的加入量为反应物总质量的0.8～1.2％；优选地，步骤(a)所述加热的温度为35～40℃；优选地，步骤(a)所述反应的时间为1～3h；优选地，步骤(b)中所述加热除去溶剂前，对步骤(a)得到的混合物进行水洗；优选地，所述水洗的次数为1～5次。6.根据权利要求1-5任一项所述的加成型硅橡胶，其特征在于，所述补强填料包括纳米碳酸钙和/或亲水纳米二氧化硅；优选地，所述硅烷低聚物B...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘光华，陈建军，付子恩，黄文哲，杨敦，黄恒超，
申请(专利权)人：广州市白云化工实业有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44