硅橡胶的表面处理方法技术

本发明专利技术涉及硅橡胶的表面处理方法，所述表面处理方法包括：提供一表面带有极性基团的硅橡胶；将多官能团化合物覆于所述带有极性基团的硅橡胶的表面，使所述多官能团化合物与所述极性基团发生反应而形成涂层；将粘结剂覆于所述涂层的表面，使所述粘结剂与所述多官能团化合物反应而形成粘结层；固化依次覆于硅橡胶表面的涂层和粘结层。本发明专利技术的硅橡胶表面带有极性基团，然后在硅橡胶表面依次反应形成涂层和粘结层，改善硅橡胶表面的粘结性，使硅橡胶利于工业化应用，但不会影响硅橡胶的性能。

Surface treatment of silicone rubber

The invention relates to a surface treatment method of silicone rubber, which includes: providing a silicone rubber with polar groups on the surface; covering the surface of the silicone rubber with polar groups by a multi-functional group compound so that the multi-functional group compound reacts with the polar groups to form a coating; and coating the binder on the surface of the coating to make the binder. The bonding layer is formed by reacting with the multi-functional group compound, and the coatings and bonding layers are cured successively on the surface of silicone rubber. The silicone rubber surface of the invention has polar groups, and then reacts on the silicone rubber surface to form coatings and bonding layers in turn, so as to improve the bonding property of the silicone rubber surface, so that the silicone rubber is beneficial to industrial application, but will not affect the performance of the silicone rubber.

【技术实现步骤摘要】
硅橡胶的表面处理方法本申请是“申请号为：201810688201.3，申请日为2018年6月28日，专利技术名称为：硅橡胶的表面处理方法”的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及橡胶
，特别是涉及硅橡胶的表面处理方法。
技术介绍
硅橡胶可以在-60℃～200℃长期保持弹性，固化时不吸热、不放热，固化后收缩比例小，并具有优良的电性能和化学稳定性能，能耐水、耐臭氧、耐候，生物相容性好，具有良好的性能。但是，硅橡胶表面主要为Si-O键、Si-C键、C-H键等非极性的有机基团，表现出低的内聚能，因而硅橡胶与其它材料相互作用力较低，对其它材料的粘结性差。因此，硅橡胶表面难以进行粘结、印刷等后加工。
技术实现思路
基于此，有必要针对硅橡胶表面粘结性差的问题，提供一种硅橡胶的表面处理方法，该表面处理方法是在带有极性基团的硅橡胶表面依次反应形成涂层和粘结层，从而改善硅橡胶表面的粘结性，使硅橡胶利于工业化应用，但不会影响硅橡胶的性能。一种硅橡胶的表面处理方法，包括：提供一表面带有极性基团的硅橡胶；将多官能团化合物覆于所述带有极性基团的硅橡胶的表面，使所述多官能团化合物与所述极性基团发生反应而形成涂层；将粘结剂覆于所述涂层的表面，使所述粘结剂与所述多官能团化合物反应而形成粘结层；固化依次覆于硅橡胶表面的涂层和粘结层。在其中一个实施例中，所述极性基团包括羟基。在其中一个实施例中，对所述硅橡胶进行表面处理而使所述硅橡胶带有极性基团。在其中一个实施例中，所述表面处理的方法包括紫外光照射处理法或等离子体表面处理法；其中，所述紫外光照射处理法在臭氧气氛中进行；所述等离子体表面处理法在氧气气氛中进行。在其中一个实施例中，所述紫外光照射处理法中紫外光的波长为100nm～300nm；及/或所述紫外光照射处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟。在其中一个实施例中，所述等离子体表面处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟。在其中一个实施例中，形成涂层后，于20℃～150℃保温1分钟～60分钟。在其中一个实施例中，所述多官能团化合物包括硅烷偶联剂、多异氰酸酯、多官能环氧化合物中的至少一种。在其中一个实施例中，所述硅烷偶联剂包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基)-氨丙基三甲氧基硅烷、N-氨乙基-3-氨丙基甲基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。在其中一个实施例中，所述多异氰酸酯包括含有三个或三个以上的异氰酸酯基团的化合物。在其中一个实施例中，所述多官能环氧化合物包括含有三个或三个以上的环氧基团的化合物。在其中一个实施例中，所述粘结剂包括聚合物或合成所述聚合物的单体。在其中一个实施例中，所述聚合物包括聚氨酯、环氧树脂、聚丙烯酸酯中的至少一种。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的硅橡胶表面带有极性基团，然后在硅橡胶表面反应形成涂层。涂层中的多官能团化合物可以与硅橡胶表面的羟基发生化学反应，形成稳定的化学键，提升涂层与硅橡胶表面的附着力。之后，再将粘结剂覆于涂层表面，使粘结剂与涂层中的多官能团化合物发生化学反应，从而在涂层表面形成粘结层，实现硅橡胶表面的高效、方便、适用范围广的粘结，改善硅橡胶的粘结性能。本专利技术粘结层形成于硅橡胶表面，利于工业化应用，且不会影响硅橡胶的性能。此外，在粘结层中还可以复合包括抗静电剂、导电剂、抗氧剂、增塑剂、无机填料、颜料等助剂，赋予硅橡胶所需要的性能。具体实施方式以下将对本专利技术提供的硅橡胶的表面处理方法作进一步说明。本专利技术提供的硅橡胶的表面处理方法包括：S1，提供一硅橡胶，对所述硅橡胶进行表面处理，使所述硅橡胶表面带有极性基团；S2，将多官能团化合物覆于所述带有极性基团的硅橡胶的表面而形成涂层，使所述多官能团化合物与所述极性基团反应形成化学键；S3，将粘结剂覆于所述涂层的表面而形成粘结层，使所述粘结剂与所述多官能团化合物反应形成化学键，再经固化后得到硅橡胶。在步骤S1中，对硅橡胶进行表面处理的方法有很多，包括溶剂处理法、偶联剂处理法、火焰处理法、紫外光照射处理法、等离子体表面处理法等。在选择表面处理方法时，同时需要考虑硅橡胶的物化性质，以及实际生产情况。因此，优选采用紫外光照射处理法或等离子体表面处理法对硅橡胶进行表面处理。但是，单纯使用紫外光照射处理法对硅橡胶进行表面处理的效率较低。因此，本专利技术优选紫外光照射处理法在臭氧气氛中进行，优选的，所述臭氧的浓度为1ppm～200ppm。臭氧在200nm～300nm波长的紫外光(优选254nm波长的紫外光)照射下会发生光解，产生分子氧、原子氧以及羟基自由基等。原子氧或羟基自由基具有强氧化性，能够氧化硅橡胶上的Si-CH3，形成不稳定的中间体，进一步反应形成二氧化碳、水以及其它可挥发性有机物。因此，通过这种方式处理后，可以将有机二甲基硅氧烷上的硅-甲基(Si-CH3)氧化成硅-羟基(Si-OH)，形成无机二氧化硅的层，使得硅橡胶表面带有羟基等大量可反应的极性基团。紫外光的波长范围为10nm～400nm，而所述臭氧可以由100nm～200nm波长的紫外光(优选185nm波长的紫外光)激发氧气分子原位产生，也可以通过外加设备通入臭氧，还可以在硅橡胶环境中通入纯氧气，提高环境中的氧气浓度，在100nm～200nm波长的紫外光照射下原位产生高浓度的臭氧。因此，所述紫外光照射处理法中紫外光的波长优选为100nm～300nm。优选的，所述紫外光照射处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟，使硅橡胶表面被处理充分。同理，所述等离子体表面处理法在氧气气氛中进行，以提高处理效率。且所述等离子体表面处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟。等离子体是在特定条件下使气(汽)体部分电离而产生的非凝聚体系，由中性的原子或分子，激发态的原子或分子、自由基、电子或负离子、正离子以及辐射光子组成。在等离子体表面处理过程中，等离子体撞击硅橡胶表面时，除了将自身的能量传递给硅橡胶表层分子外，还可引起表面刻蚀，使表面吸附的气体或其它物质的分子发生解析。利用非聚合性无机气体(Ar、N2、H2、O2等)的等离子体进行表面反应，参与表面反应的有激发态分子、自由基和电子离子，也包括等离子体产生的紫外光的辐射作用。通过表面反应在表面引入特定的官能团，产生表面侵蚀，形成交联结构层或生成-COOH、-OH等极性基团。进一步的，所述紫外光照射处理法的设备相对简单、便宜，且适合大面积处理，效率较高。因此，优选采用紫外光照射处理法对硅橡胶进行表面处理，且所述紫外光照射处理法在臭氧气氛中进行。硅橡胶经过表面处理后，表面含有大量亲水性且容易与其它基团进行反应的极性基团，如羟基、羰基、羧基等，本专利技术中，所述极性基团主要包括羟基。羟基等极性基团可以与化合物发生化学反应，从而可以增强硅橡胶表面的结合力。实际上，表面处理后的硅橡胶表面形成的无机二氧化硅层并不是连续的，而是具有海-岛结构的无机二氧化硅与有机硅氧烷的混合物。而且，处理后的硅橡胶表面的无机二氧化硅层较薄，厚度仅为几纳米到几十纳米。因此，硅橡胶内部的低分子硅油容易迁移至硅橡胶表面，覆盖掉这层无机二氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，包括：提供一表面带有极性基团的硅橡胶；将多官能团化合物覆于所述带有极性基团的硅橡胶的表面，使所述多官能团化合物与所述极性基团发生反应而形成涂层；将粘结剂覆于所述涂层的表面，使所述粘结剂与所述多官能团化合物反应而形成粘结层；固化依次覆于硅橡胶表面的涂层和粘结层。

【技术特征摘要】
1.一种硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，包括：提供一表面带有极性基团的硅橡胶；将多官能团化合物覆于所述带有极性基团的硅橡胶的表面，使所述多官能团化合物与所述极性基团发生反应而形成涂层；将粘结剂覆于所述涂层的表面，使所述粘结剂与所述多官能团化合物反应而形成粘结层；固化依次覆于硅橡胶表面的涂层和粘结层。2.根据权利要求1所述的硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，所述极性基团包括羟基。3.根据权利要求1所述的硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，对所述硅橡胶进行表面处理而使所述硅橡胶带有极性基团。4.根据权利要求3所述的硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，所述表面处理的方法包括紫外光照射处理法或等离子体表面处理法；其中，所述紫外光照射处理法在臭氧气氛中进行；所述等离子体表面处理法在氧气气氛中进行。5.根据权利要求4所述的硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，所述紫外光照射处理法中紫外光的波长为100nm～300nm；及/或所述紫外光照射处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟。6.根据权利要求4所述的硅橡胶的表面处理方法，其特征在于，所述等离子体表面处理法的温度为20℃～200℃，时间为1分钟～120分钟。7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成裕，
申请(专利权)人：浙江清华柔性电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：浙江,33