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有机硅压敏胶粘剂的制备方法技术

技术编号:21908031 阅读:18 留言:0更新日期:2019-08-21 10:40
本发明专利技术公开了一种有机硅压敏胶粘剂的制备方法;以含氟苯基硅树脂和硅橡胶(107胶)为原料,通过缩聚反应制得有机硅压敏胶粘剂。由于产物结构中引入了一定量的含氟苯基,得到的压敏胶粘剂耐高温性能和粘接性能优良,且具有制备工艺简单,对设备要求低,适合工业化放大生产的优点。

Preparation of organosilicon pressure sensitive adhesives

【技术实现步骤摘要】
有机硅压敏胶粘剂的制备方法本专利技术属于专利技术名称为有机硅压敏胶粘剂及其制备方法、申请号为201810206386X、申请日为2018年3月13日专利技术申请的分案申请,属于产品制备方法技术部分。
本专利技术涉及一种耐高温有机硅压敏胶粘剂及其制备方法,属于有机硅材料和胶粘剂制备领域。
技术介绍
有机硅压敏胶粘剂的有效成分为有机硅树脂和有机硅橡胶(又名107胶)发生缩聚反应的产物,通过加入有机溶剂稀释成一定固含量,并添加交联剂及其它添加剂得到产品。其中,有机硅橡胶的主要作用是赋予压敏胶以必要的内聚力,常用于合成有机硅压敏胶的107胶具有10万~50万的数均分子量水平,其在室温下一般为无色透明的极粘稠液体或半固体;有机硅树脂分子结构中含有极性硅醇基团,给压敏胶提供了润湿能力、初粘性和剥离力。最广泛应用于制备压敏胶的硅树脂为甲基硅树脂(称为MQ树脂),其具有原料价廉、工艺性能良好等优点。但是,由甲基硅树脂合成得到的有机硅压敏胶耐热性能欠佳,这类压敏胶在超过300℃的高温条件下长期使用时可能失效,这是由于胶粘剂大分子中甲基硅基等有机基团热分解,使胶粘剂交联度急剧增高。使用苯基硅树脂替代甲基硅树脂,耐热性能稍好,但在高于300℃的超高温条件下长期使用后会出现脱粘、发脆等现象。
技术实现思路
本专利技术针对现有的有机硅压敏胶存在的耐高温性能不足的现状,提供一种含氟耐高温有机硅压敏胶,以及含氟苯基硅树脂与高分子量107胶缩聚制备耐高温压敏胶的方法,公开的有机硅压敏胶粘剂具有耐高温甚至耐超高温的特性。为达到本专利技术所述的专利技术目的,采用的技术方案如下:一种有机硅压敏胶,其化学结构式如下:其中,m=1~20;n=1~5;p=1~8;x=0~6;y=1~10。上述有机硅压敏胶的制备方法,包括如下步骤:(1)将活化剂溶液滴加入107胶溶液与催化剂的混合物中,然后加入含氟苯基硅树脂溶液,回流分水反应,得到缩聚产物;(2)将缩聚产物与熟化剂、有机溶剂混合后,保温熟化,得到有机硅压敏胶;所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:。上述技术方案中,所述活化剂、107胶溶、催化剂、含氟苯基硅树脂的质量比为(0.005~0.05)∶1∶(0.005~0.06)∶(1~10);所述缩聚产物与熟化剂的质量比为(0.02~0.5)∶(0.02~0.3)。上述技术方案中,所述活化剂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;107胶溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;所述含氟苯基硅树脂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;所述有机溶剂为异丙醇;所述熟化剂为六甲基二硅氮烷;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡;所述活化剂为二甲基二甲氧基硅烷或者二甲基二乙氧基硅烷。上述技术方案中,步骤(1)中,于80℃~100℃下,将催化剂加入107胶溶液中;然后氮气保护下,滴加活化剂溶液,滴加完成后保温反应1~6小时;然后加入含氟苯基硅树脂溶液,于100~140℃回流分水反应2~60h,得到缩聚产物;步骤(2)中,保温熟化的温度为100~140℃,时间为1~6小时。上述技术方案中,滴加活化剂溶液的时间为0.5~3小时。上述技术方案中,所述含氟苯基硅树脂的制备方法包括以下步骤:(1)将五氟苯乙烯溶解于芳香烃类溶剂中,氮气保护下加入贵金属盐催化剂;然后于50~140℃下滴加甲基二氯硅烷;滴加完成后保温反应1~10小时,制备五氟苯乙基二甲基氯硅烷;(2)将水、无机酸分散在有机溶剂中,然后于60~80℃下滴加五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物,滴加完成后保温进行一次缩聚0.5~1小时;然后再滴加三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物,滴加完成后保温进行再次缩聚反应1~6小时,制备含氟苯基硅树脂。上述技术方案中,五氟苯乙烯、贵金属盐、甲基二氯硅烷的质量比为1∶(0.003~0.006)∶(0.5~2);五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物中,五氟苯乙基二甲基氯硅烷与正硅酸乙酯的质量比为(1~6)∶(1~10);三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物中,三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的质量比为(1~3)∶(1~10);所述贵金属盐为氯铂酸;所述三烃基一氯硅烷为三甲基氯硅烷、二甲基氢基一氯硅烷、二甲基乙烯基一氯硅烷、苯基二甲基一氯硅烷中的一种;所述无机酸为浓硫酸或者浓盐酸。上述技术方案中,滴加甲基二氯硅烷的时间为0.5~5小时;滴加三烃基一氯硅烷与正硅酸乙酯的混合物的时间为0.5~1小时;步骤(1)反应结束后,反应液经过蒸除、减压蒸馏得到五氟苯乙基二甲基氯硅烷;步骤(2)再次缩聚反应结束后,反应液经过冷却、减压蒸馏、分液处理、萃取、蒸馏水洗涤、干燥、过滤、蒸馏得到含氟苯基硅树脂。本专利技术还公开了含氟苯基硅树脂在制备有机硅压敏胶中的应用;所述含氟苯基硅树脂的的化学结构式为:所述有机硅压敏胶的化学结构式如下:其中,m=1~20;n=1~5;p=1~8;x=0~6;y=1~10。本专利技术的芳香烃类溶剂为甲苯和二甲苯中的任意一种或两者按照任意比例混匀的混合溶剂;优选回流分水时间为2~60小时,最好为12~24小时。本专利技术公开的含氟苯基硅树脂与107胶通过缩聚反应合成有机硅压敏胶的反应式如下:其中,m=1~20;n=1~5;p=1~8;x=0~6;y=1~10;R=-CH3或-CH2CH3。含氟苯基有机硅耐高温压敏胶制备过程包括缩聚反应和后处理两步反应,具体可如下:(1)缩聚反应按重量计,将1份107胶溶解于0.5~10份芳香烃类溶剂中,搅拌升温至80℃~100℃,加0.005~0.06份二月桂酸二丁基锡(DBTL)。氮气保护下,滴加0.005~0.05份活化剂溶解于0.1~0.5份芳香烃类溶剂中的溶液,0.5~3小时加完,加完后保温反应1~6小时。然后,加入1~10份含氟苯基硅树脂溶解于1~10份芳香烃类溶剂中的溶液,升高温度至100~140℃,回流分水反应2~60h;(2)熟化按重量计,上述缩聚产物中加入0.02~0.5份熟化剂六甲基二硅氮烷和0.02~0.3份异丙醇,保温反应1~6小时。熟化结束后停止反应,将反应液冷却至室温,出料得到耐高温压敏胶粘剂。本专利技术的含氟苯基硅树脂的制备方法,具体可如下:(1)硅氢加成反应按重量计,将1份五氟苯乙烯溶解于1~10份芳香烃类溶剂中,氮气保护下加入氯铂酸催化剂0.003~0.006份,加热至50~140℃后,于一定时间内滴加0.5~2份甲基二氯硅烷,滴加完后继续保温反应1~10小时。反应结束后,蒸除溶剂和未反应的甲基二氯硅烷,减压蒸馏收集132℃馏分(3.75kPa),得五氟苯乙基二甲基氯硅烷;(2)缩聚合成硅树脂混合硅烷:按重量计,将1~3份一氯硅烷单体、1~6份五氟苯乙基二甲基氯硅烷和2~20份正硅酸乙酯混合,得到混合硅烷;缩聚反应:按重量计,将1~5份水和0.5~2份无机酸分散在1~20份四氢呋喃中,加热使混合物温度升至60~80℃后,慢速滴加上述混合硅烷,约0.5~2小时滴加完。加完后继续保温反应1~6小时;后处理:将反应液冷却后,减压蒸馏除去副产物乙醇及溶剂四氢呋喃,蒸馏的温度为40~80℃,真空度为0.5~20mmHg。将蒸馏后剩余的反应液倒入分液漏斗,用萃取剂萃取3~5次,每次使用萃取剂1~5份。合并萃取液,以蒸馏水洗涤3~5次,每次使用1~5份蒸馏水。再加入0.2~1份干燥剂干燥0.5~5小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将活化剂溶液滴加入107胶溶液与催化剂的混合物中,然后加入含氟苯基硅树脂溶液,回流分水反应,得到缩聚产物;(2)将缩聚产物与熟化剂、有机溶剂混合后,保温熟化,得到有机硅压敏胶;所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:

【技术特征摘要】
1.一种有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将活化剂溶液滴加入107胶溶液与催化剂的混合物中,然后加入含氟苯基硅树脂溶液,回流分水反应,得到缩聚产物;(2)将缩聚产物与熟化剂、有机溶剂混合后,保温熟化,得到有机硅压敏胶;所述含氟苯基硅树脂的化学结构式为:所述有机硅压敏胶的化学结构式如下:其中,m=1~20;n=1~5;p=1~8;x=0~6;y=1~10。2.根据权利要求1所述有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,所述活化剂、107胶溶、催化剂、含氟苯基硅树脂的质量比为(0.005~0.05)∶1∶(0.005~0.06)∶(1~10);所述缩聚产物与熟化剂的质量比为(0.02~0.5)∶(0.02~0.3)。3.根据权利要求1所述有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,所述活化剂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;107胶溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;所述含氟苯基硅树脂溶液中溶剂为芳香烃类溶剂;所述有机溶剂为异丙醇;所述熟化剂为六甲基二硅氮烷;所述催化剂为二月桂酸二丁基锡;所述活化剂为二甲基二甲氧基硅烷或者二甲基二乙氧基硅烷。4.根据权利要求1所述有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,于80℃~100℃下,将催化剂加入107胶溶液中;然后氮气保护下,滴加活化剂溶液,滴加完成后保温反应1~6小时;然后加入含氟苯基硅树脂溶液,于100~140℃回流分水反应2~60h,得到缩聚产物;步骤(2)中,保温熟化的温度为100~140℃,时间为1~6小时。5.根据权利要求4所述有机硅压敏胶的制备方法,其特征在于,滴加活化剂溶液的时间为0.5~3小时。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员:李战雄孙弋纵亚坤
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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