一种阻燃有机聚硅氧烷组合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种阻燃有机聚硅氧烷组合物，包括以下组分：组分(A1)：包括R

A flame retardant organic polysiloxane composition and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃有机聚硅氧烷组合物及其制备方法
本专利技术属于有机硅材料
，具体涉及一种阻燃有机聚硅氧烷组合物及其制备方法。
技术介绍
有机硅聚合物的基本结构单元是由硅氧链节构成，侧链则通过硅原子与其他各种有机基团相连。与其他高分子材料相比，有机硅聚合物具有如下突出性能：1.耐温特性，有机硅产品是以硅氧(Si－O)键为主链结构的，所以有机硅产品的热稳定性高，高温下(或辐射照射)分子的化学键不断裂、不分解。2.耐候性，有机硅产品的主链为－Si－O－，具有比其他高分子材料更好的热稳定性以及耐辐照和耐候能力，自然环境下具有较长的使用寿命。3.电气绝缘性能，有机硅产品都具有良好的电绝缘性能，其介电损耗、耐电压、耐电晕、体积电阻系数和表面电阻系数等均在绝缘材料中名列前茅，而且它们的电气性能受温度和频率的影响很小。单组分脱醇缩合型有机聚硅氧烷因其可操作性好和经济性，其固化过程所释放的醇类物质对各类电子电器件及线路板不产生腐蚀，使用过程中表干固化较快，对环境的影响较小，广泛用于电子、电气、汽车等领域的粘接、密封和涂覆。单组份脱醇型室温固化(RTV，Roomtemperaturevulcanized)有机聚硅氧烷室温下遇湿气可硫化交联成弹性体，无难闻气味，无腐蚀性，是一种综合性能优异的有机硅胶黏剂。传统的单组份缩合型RTV胶黏剂采用羟基封端聚二甲基硅氧烷(PDMS)为基础聚合物，存在粘度高峰、贮存稳定性差等问题。传统的单组份缩合型RTV胶黏剂欲使阻燃性能达到UL-V0级别，通常添加大量的无机阻燃剂，但是添加无机阻燃剂制成的有机硅胶黏剂不仅粘度偏高，硬度偏高，力学性能下降，而且会严重影响胶黏剂的透明度，不利于光学器件领域的使用。电子、电气领域存在高生产效率、多功能化、安全环保经济等需求，而且对施工性能，透明度、力学性能、阻燃性能等方面均提出了更高的要求。
技术实现思路
针对现有单组份脱醇型室温固化有机聚硅氧烷存在透明度、力学性能、阻燃性能不足的问题，本专利技术提供了一种阻燃有机聚硅氧烷组合物及其制备方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一方面，本专利技术提供了一种阻燃有机聚硅氧烷组合物，包括以下组分：组分(A1)：包括R1R22SiO1/2单元和R3R4SiO2/2单元的烷氧基封端的液态直链结构聚甲基苯基硅氧烷；R1、R2选自相同或不相同的烷氧基，R3、R4各自独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R3、R4中至少一个为苯基；组分(A2)：包括R5R62SiO1/2单元、R7R8SiO2/2和SiO4/2单元的烷氧基封端的三维结构甲基苯基硅树脂；R5、R6选自相同或不相同的烷氧基，R7和R8独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R7和R8中至少一个为苯基；组分(B)：多烷氧基硅烷交联剂；组分(C)：有机阻燃剂，包括含铂有机化合物、含氮有机化合物和含磷有机化合物中的一种或多种；组分(D)：用量足以促进组合物固化的有机金属催化剂。可选的，所述组分(A1)具有如下平均单元分子式：(R1R22SiO1/2)a1(R3R4SiO2/2)a2其中R1、R2选自相同或不相同的烷氧基，所述烷氧基的含量为0.001-0.30mol/100g，R3和R4各自独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R3和R4至少一个为苯基，0.01<a1<0.5，0.5<a2<0.99，且a1+a2＝1。可选的，所述组分(A2)具有如下平均单元分子式：(R5R62SiO1/2)a3(R7R8SiO)a4(SiO4/2)a5。其中R5、R6选自相同或不相同的烷氧基，所述烷氧基的含量0.005-0.5mol/100g，R7和R8选自不相同的单价取代或未取代的烷基或苯基，且R7和R8至少一个为苯基，0.1<a3<0.55，0.01<a4<0.5，0.01<a5<0.5，且a3+a4+a5＝1。可选的，所述组分(A1)的粘度为10-10000mPa·s，所述组分(A1)和组分(A2)的混合粘度为100-20000mPa·s，以所述阻燃有机聚硅氧烷组合物的总重量为100％计，所述组分(A1)的重量占比为75wt％-90wt％，所述组分(A2)的重量占比为5wt％-20wt％。可选的，所述组分(B)选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基三乙氧基硅烷和正硅酸甲酯中的一种或多种；相对于100重量份的组分(A1)和组分(A2)的总重量，所述组分(B)的添加量为1～20重量份。可选的，所述组分(C)选自含铂有机化合物和含磷有机化合物的组合，所述含铂有机化合物选自醇改性的氯铂酸、氯铂酸-二乙烯基四甲基二硅氧烷配合物和邻苯二甲酸二乙酯配位的铂化合物中的一种或多种，所述含磷有机化合物选自多磷酸酯、二乙基次磷酸、乙基甲基次磷酸和甲基正丙基次磷酸中的一种或多种。可选的，所述组分(C)中的铂原子的质量含量为5～1000ppm，以所述阻燃有机聚硅氧烷组合物的总质量为100％计，所述组分(C)的质量含量为0.1％～5％。可选的，所述组分(D)中，所述有机金属催化剂选自钛酸四异丙酯、钛酸四正丁酯、钛酸四异丁酯、辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二丁基锡双(乙酰乙酸乙酯)配合物中的一种或几种。可选的，所述阻燃有机聚硅氧烷组合物还包括组分(E)：有机硅氧烷增粘剂；所述有机硅氧烷增粘剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、异氰酸酯基三烷氧基硅烷中的一种或多种；相对于100重量份的组分(A1)和组分(A2)的总重量，所述组分(E)的添加量为0～10重量份。可选的，所述阻燃有机聚硅氧烷组合物还包括组分(F)：无机补强填料；所述无机补强填料选自比表面积为100～400m2/g的气相法二氧化硅；相对于100重量份的组分(A1)和组分(A2)的总重量，所述组分(F)的添加量为0～20重量份。另一方面，本专利技术提供了如上所述的阻燃有机聚硅氧烷组合物的制备方法，包括以下操作步骤：步骤一：将组分(A1)、组分(A2)、组分(F)：无机补强填料、组分(C)在真空条件下分散搅拌得到混合物；步骤二：将混合物加入组分(B)、组分(E)：有机硅氧烷增粘剂、组分(D)，在真空条件下搅拌均匀后通入保护性气体，包装得到阻燃有机聚硅氧烷组合物。可选的，所述步骤一和所述步骤二中，真空度不小于0.08MPa，搅拌时间为30min～180min，保护性气体为氮气、氦气、氖气和氩气中的一种或多种。根据本专利技术提供的阻燃有机聚硅氧烷组合物，通过组分(A1)和组分(A2)作为组合物的主体树脂，组分(A1)和组分(A2)中的活性反应基团与组分(B)中的可水解基团在水分和催化剂的参与下发生缩合反应，遇湿气可形成交联键以进行固化，释放出小分子的同时交联成型具有一定弹性的弹性体，由于组分(A1)和组分(A2)都通过烷氧基进行封端，能够有效提高组合物的稳定性。另一方面，本专利技术通过优选一定组合的含铂有机化合物和含磷有机化合物作为阻燃剂，能够发挥其协同阻燃作用，添加后透明度高，有效提本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，包括以下组分：组分(A1)：包括R

【技术特征摘要】
1.一种阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，包括以下组分：组分(A1)：包括R1R22SiO1/2单元和R3R4SiO2/2单元的烷氧基封端的液态直链结构聚甲基苯基硅氧烷；R1、R2选自相同或不相同的烷氧基，R3、R4各自独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R3、R4中至少一个为苯基；组分(A2)：包括R5R62SiO1/2单元、R7R8SiO2/2和SiO4/2单元的烷氧基封端的三维结构甲基苯基硅树脂；R5、R6选自相同或不相同的烷氧基，R7和R8独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R7和R8中至少一个为苯基；组分(B)：多烷氧基硅烷交联剂；组分(C)：有机阻燃剂，包括含铂有机化合物、含氮有机化合物和含磷有机化合物中的一种或多种；组分(D)：用量足以促进组合物固化的有机金属催化剂。2.根据权利要求1所述的阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(A1)具有如下平均单元分子式：(R1R22SiO1/2)a1(R3R4SiO2/2)a2其中R1、R2选自相同或不相同的烷氧基，所述烷氧基的含量为0.001-0.30mol/100g，R3和R4各自独立地选自单价取代或未取代的烷基或苯基，且R3和R4至少一个为苯基，0.01<a1<0.5，0.5<a2<0.99，且a1+a2＝1。3.根据权利要求1所述的阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(A2)具有如下平均单元分子式：(R5R62SiO1/2)a3(R7R8SiO)a4(SiO4/2)a5。其中R5、R6选自相同或不相同的烷氧基，所述烷氧基的含量0.005-0.5mol/100g，R7和R8选自不相同的单价取代或未取代的烷基或苯基，且R7和R8至少一个为苯基，0.1<a3<0.55，0.01<a4<0.5，0.01<a5<0.5，且a3+a4+a5＝1。4.根据权利要求1所述的阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(A1)的粘度为10-10000mPa·s，所述组分(A1)和组分(A2)的混合粘度为100-20000mPa·s，以所述阻燃有机聚硅氧烷组合物的总重量为100％计，所述组分(A1)的重量占比为75wt％-90wt％，所述组分(A2)的重量占比为5wt％-20wt％。5.根据权利要求1所述的阻燃有机聚硅氧烷组合物，其特征在于，所述组分(B)选自甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏利，陈旺，郑海庭，黄光燕，
申请(专利权)人：广州慧谷化学有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44