一种有机硅增粘剂及其制备方法和一种硅胶组合物技术

本发明专利技术提供了一种有机硅增粘剂及其制备方法，所述有机硅增粘剂的结构如式I或式II所示：[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’(R1’’)SiO2/2]c[R1’’’SiO3/2]d式I[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’SiO3/2]c[R1’’’SiO3/2]d式II本发明专利技术还提供了含有该有机硅增粘剂的硅胶组合物。采用本发明专利技术提供的有机硅增粘剂的硅胶组合物与基材具有良好的粘结性能。

Organosilicon tackifier and preparation method thereof and silica gel composition

The present invention provides a silicone adhesive and a preparation method thereof. The structure of the silicone tackifier as shown in formula I or II: [(R1) 3SiO1/2]a[(R1) 2SiO2/2]b[R2R1 (R1 '' '' '' ') SiO2/2]c[R1 SiO3/2]d I[(R1) 3SiO1/2]a[(R1) 2SiO2/2]b [R2R1' 'SiO3/2]c[R1' 'SiO3/2]d II' the invention also provides a silicone composition containing the silicone tackifier. The silica gel composition provided with the organosilicon tackifier provided by the invention has good adhesive property with the base material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于硅胶
，尤其涉及一种有机硅增粘剂及其制备方法和含有该有机硅增粘剂的硅胶组合物。
技术介绍
加成型硅胶具有硫化过程中无副产物、收缩率低以及能深层次固化等优点，在电子元器件、功率电路模块、大型集成电路板、LED等领域得到快速发展。相比较其它高分子胶黏剂，有机硅粘合剂具有高透明、高耐低温、耐黄变、寿命长等特性，这是由于有机硅的重复单元-Si-O-的键能远大于一般高分子粘合剂的C-C键能，外界环境难以对其造成破坏，但任何事物都有它的两面性，-Si-O-作为粘合剂的缺点是它的极性弱，所以它和基材的结合力普遍很差，与基材形成的次价键力弱，而且未改性的有机硅胶也难以与基材形成共价键，所以若想提高有机硅和基材的结合力，加入适量的增粘剂非常有必要。。应用于太阳能电池上合适的增粘剂要求与硅胶的主要成分相容性好，且不影响硅胶固化工艺和固化后的各项物理机械性、电性能、透光率。目前，增粘剂的制备方法主要以合成为主，在增粘剂的结构中引入各种有机基团。具体可以分为以下几类：烯丙基缩水甘油醚与硅氢基加成反应的硅烷或硅氧烷低聚物为增粘剂；含硅氢基和β-二酮基的硅氧烷低聚物为增粘剂；以含苯基或酯基的硅氧烷低聚物为增粘剂；以含苯基的聚甲基氢硅氧烷为增粘剂；以杂氮硅三环衍生物为增粘剂；以含烯烃基的酚类化合物或双(三甲氧硅丙基)富马酸酯与羟基封端的(CH3)2SiO/CH2＝CH(CH3)SiO共聚物的复配物为增粘剂；以三羟甲基丙烷二烯丙酯、γ-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷及正硅酸乙酯的反应产物为增粘剂。这些类型的增粘剂在一定程度上均可增加有机硅与基材的粘结性，但同时也存在其它不足，例如制备方法复杂、使用条件苛刻等。因此，寻求一种合适的增粘剂以提高硅胶的粘接强度成为当务之急。
技术实现思路
本专利技术解决了现有技术中采用的硅胶用增粘剂存在的与硅胶相容性不好、以及制备方法复杂、使用条件苛刻的技术问题。具体地，本专利技术提供了一种有机硅增粘剂，所述有机硅增粘剂的结构如式I或式II所示：[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1”(R1”)SiO2/2]c[R1”’SiO3/2]d式I[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1”SiO3/2]c[R1”’SiO3/2]d式II其中，R1、R1’、R1”’分别选自碳原子为1-8烷基和-CH＝CH2中的至少一种，且R1、R1’、R1”’中至少一个含有-CH＝CH2；R1”为碳原子为1-8烷基，R2为含环状醚的基团；a，b，c，d为摩尔含量，a+b+c+d＝1，0<a<1，0<b<1，0<c<1，0<d<1。本专利技术还提供一种有机硅增粘剂的制备方法，包括以下步骤：S10、将提供(R1)3SiO1/2链节的有机氯硅烷单体I、提供(R1’)2SiO2/2链节的有机氯硅烷单体II、提供R1”’SiO3/2链节的有机氯硅烷单体III中的一种或多种，按比例与有机溶剂混合后，向其中滴加碱性水溶液，反应得到含有有机硅醇的有机溶液；S20、将步骤S10得到的含有有机硅醇的有机溶液，与提供(R1)3SiO1/2链节的有机硅氧烷单体Ⅳ、提供(R1’)2SiO2/2链节的有机硅氧烷单体Ⅴ、提供R1”’SiO3/2链节的有机硅氧烷单体Ⅵ的一种或多种、提供R2R1”(R1”)SiO2/2或R2R1”SiO3/2链节的有机硅氧烷单体Ⅶ、催化剂、质子溶剂混合，然后升温进行催化脱醇反应，得到预产物；S30、对S20步骤得到的预产物进行过滤然后减压蒸馏，得到所述有机硅增粘剂。最后，本专利技术提供了一种硅胶组合物，所述硅胶组合物中含有本专利技术提供的有机硅增粘剂。本专利技术中，通过提供一种新型结构的有机硅增粘剂，其含有环氧基和硅烯键，其中环氧基团提供很好的粘结性，而硅烯键可以与硅胶体系反应，以防止长期使用过程中小分子的逸出，保证硅胶的外观和性能。附图说明图1为实施例1制备得到的有机硅增粘剂A1的红外光谱图。具体实施方式为了使本专利技术所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供了一种有机硅增粘剂，所述有机硅增粘剂的结构如式I或式II所示：[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1”(R1”)SiO2/2]c[R1”’SiO3/2]d式I[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1”SiO3/2]c[R1”’SiO3/2]d式II其中，R1、R1’、R1”’分别选自碳原子为1-8烷基和-CH＝CH2中的至少一种，且R1、R1’、R1”’中至少一个含有-CH＝CH2；R1”为碳原子为1-8烷基，R2为含环状醚的基团；a，b，c，d为摩尔含量，a+b+c+d＝1，0<a<1，0<b<1，0<c<1，0<d<1。需要指出地是，作为本领域技术人员的公知常识，在有机硅氧烷或硅烷聚合物的结构式或化学命名书写时，与硅原子直接相连的基团并列排布书写时，用括号括住的基团，表示其是与硅原子直接相连的基团；而未用括号括住的基团，则表示其与前面的其它基团构成一个整体的基团，然后再与硅原子相连。例如，本专利技术提供的式I所示的有机硅增粘剂中，其含有4个链节，分别为(R1)3SiO1/2链节、(R1’)2SiO2/2链节、R2R1”(R1”)SiO2/2链节和R1”’SiO3/2链节。而式II所示的有机硅增粘剂也是含有4个链节，分别为(R1)3SiO1/2链节、(R1’)2SiO2/2链节、R2R1”SiO3/2链节和R1”’SiO3/2链节。其中，(R1)3SiO1/2链节为单官能度链节，其为封端型链节，其中的硅原子与三个R1基直接相连，剩余则与氧原子相连，其结构式为下式III所示：(R1’)2SiO2/2链节为双官能度链节，其中硅原子与两个R1’基直接相连，剩余则与两个氧原子相连，其结构式为下式IV所示：R2R1”(R1”)SiO2/2链节也为双官能度链节，其中R2与其中一个R1”相连，硅原子分别与两个R1”基直接相连，剩余则与两个氧原子相连，其结构式为下式V所示：R1”’SiO3/2链节则为三官能度链节，其中硅原子和R1”’基直接相连，剩余则与三个氧原子相连，其结构式为下式VI所示：R2R1”SiO3/2链节也为三官能度链节，其中R2R1”为一个整体基团，该整体基团与硅原子直接相连，且R1”基直接与硅原子相连，硅原子的剩余部分再与三个氧原子相连，其结构式如下式VII所示：如前所述，本专利技术中，通过提供一种新型结构的有机硅增粘剂，其含有环氧基和硅烯键，其中环氧基团提供很好的粘结性，而硅烯键可以与硅胶体系反应，以防止长期使用过程中小分子的逸出，保证硅胶的外观和性能。具体地，前述(R1)3SiO1/2链节、(R1’)2SiO2/2链节和R1”’SiO3/2链节中的R1、R1’、R1”’分别选自碳原子为1-8烷基和-CH＝CH2中的至少一种，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机硅增粘剂，其特征在于，所述有机硅增粘剂的结构如式I或式II所示：[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’(R1’’)SiO2/2]c[R1’’’SiO3/2]d式I[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’SiO3/2]c[R1’’’SiO3/2]d式II其中，R1、R1’、R1’’’分别选自碳原子为1‑8烷基和‑CH=CH2中的至少一种，且R1、R1’、R1’’’中至少一个含有‑CH=CH2；R1’’为碳原子为1‑8烷基，R2为含环状醚的基团；a，b，c，d为摩尔含量，a+b+c+d=1，0<a<1，0<b<1，0<c<1，0<d<1。

【技术特征摘要】
1.一种有机硅增粘剂，其特征在于，所述有机硅增粘剂的结构如式I或式II所示：[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’(R1’’)SiO2/2]c[R1’’’SiO3/2]d式I[(R1)3SiO1/2]a[(R1’)2SiO2/2]b[R2R1’’SiO3/2]c[R1’’’SiO3/2]d式II其中，R1、R1’、R1’’’分别选自碳原子为1-8烷基和-CH=CH2中的至少一种，且R1、R1’、R1’’’中至少一个含有-CH=CH2；R1’’为碳原子为1-8烷基，R2为含环状醚的基团；a，b，c，d为摩尔含量，a+b+c+d=1，0<a<1，0<b<1，0<c<1，0<d<1。2.根据权利要求1所述的有机硅增粘剂，其特征在于，0<a≤0.2，0.3≤b≤0.7，0.05≤c≤0.2，0.05≤d≤0.5。3.根据权利要求1所述的有机硅增粘剂，其特征在于，所述R1、R1’、R1’’’各自独立地选自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、异己基、环己基。4.根据权利要求1所述的有机硅增粘剂，其特征在于，所述R2为缩水甘油基或环氧基环己基；其中，所述缩水甘油基选自2,3-环氧基丙基、3,4-环氧基丁基、4,5-环氧基戊基、2-环氧丙氧基乙基、3-环氧丙氧基丙基、4-环氧丙氧基丁基中的任意一种；所述环氧基环己基可以为2-(3,4-环氧基环己基)乙基或3-(3,4-环氧基环己基)丙基。5.权利要求1所述的有机硅增粘剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、将提供(R1)3SiO1/2链节的有机氯硅烷单体I、提供(R1’)2SiO2/2链节的有机氯硅烷单体II、提供R1’’’SiO3/2链节的有机氯硅烷单体III中的一种或多种，按比例与有机溶剂混合后，向其中滴加碱性水溶液，反应得到含有有机硅醇的有机溶液；S20、将步骤S10得到的含有有机硅醇的有机溶液，与提供(R1)3SiO1/2链节的有机硅氧烷单体Ⅳ、提供(R1’)2SiO2/2链节的有机硅氧烷单体Ⅴ、提供R1’’’SiO3/2链节的有机硅氧烷单体Ⅵ的一种或多种、提供R2R1’’(R1’’)SiO2/2或R2R1’’SiO3/2链节的有机硅氧烷单体Ⅶ、催化剂、质子溶剂混合，然后升温进行催化脱醇反应，得到预产物；S30、对S20步骤得到的预产物进行过滤然后减压蒸馏，得到所述有机硅增粘剂。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述有机氯硅烷单体I选自三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三正丙基氯硅烷、二甲基乙烯基氯硅烷、二乙基乙烯基氯硅烷、甲基乙基乙烯基氯硅烷中的一种或多种。7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤S10中，所述有机氯硅烷单体II选自二甲基二氯硅烷、二乙基二氯硅烷、二丙基二氯硅烷、甲基乙基二氯硅烷、甲基丙基二氯硅烷、乙基丙基二氯硅烷、甲基乙烯基二氯硅烷、乙基乙烯基二氯硅烷、丙基乙烯基二氯硅烷中的一种或多种。8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小芳，苗伟峰，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44