UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂制造技术

本发明专利技术公开了一种UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂，以重量份数计，该胶粘剂或密封胶包括100份（甲基）丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷，0.5~5份光引发剂，0.5~5份湿气固化催化剂，0.5~5份自由基热引发剂，1.0~40份气相二氧化硅。该有机硅胶粘剂可用于粘接或灌封用途，暴露在空气中的部分可以通过紫外线进行快速固化，阴影区域或者不透光的部分可以通过湿气或者加热进行固化，大大提高了生产效率，避免了单纯湿气固化或者热固化有机硅固化时间长效率低的问题。

UV / heat / moisture triple curing organic silica gel adhesive

【技术实现步骤摘要】
UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂
本专利技术属于胶粘剂制备领域，具体涉及一种可UV/热/湿气三重固化的无溶剂型有机硅胶粘剂/密封胶。
技术介绍
有机硅材料由于其独特的分子结构而具有许多优异的性能,如耐高低温性，耐候性，低表面能和化学稳定性等。这些性能使有机硅材料日益受到人们的重视,得到广泛应用。紫外光固化技术具有效率高，污染少，简便，节能等特点,是一种环境友好的绿色技术。如果在聚有机硅氧烷分子链上引入具有感光性的基团，使之成为可光固化的聚硅氧烷,则固化效率将大大提高。有机硅材料与紫外光固化技术的结合,不仅可促进有机硅材料的发展,而且为紫外光固化材料增添了新品种。能在紫外光照射下聚合，交联的反应性基团主要有两类:自由基光固化基团和阳离子光固化基团。前者主要是(甲基)丙烯酸酯基或(甲基)丙烯酰胺基。后者主要是环氧基，乙烯基醚基和苯乙烯基。目前,合成光固化有机硅材料的主要方法是在聚有机硅氧烷分子链中引入(甲基)丙烯酸酯光敏基团或环氧光敏基团。(甲基)丙烯酸酯光敏基团属于自由基光引发反应，原材料廉价易得，含有(甲基)丙烯酸酯光敏基团的硅烷偶联剂和端羟基聚二甲基硅氧烷的封端反应简单高效温和，是光固化有机硅的首选方案，也是目前应用最为广泛的方法之一。光固化有机硅虽然具有效率高，污染少，简便节能等优点，但对于复杂的电子元器件或工业产品，往往因为有阴影区或被粘接材料不透光导致固化不良或者不能光固化。为解决阴影区不固化的问题，往往需要在有机硅分子结构中引入可湿气固化或者可热固化的官能团，赋予有机硅UV/热或者UV/湿气双重固化机制，满足工业生产过程中快速固化高生产效率的同时，避免阴影区未能固化导致的产品不良等隐患。尽管双重固化体系可以解决阴影区不固化的难题，但UV/湿气双固化体系仍然存在阴影区固化时间长等问题。尤其是在温度较低湿度很小的冬天，对于固化厚度较深的用途，可能长达数天都不能完全固化，严重影响出货周期。UV/热双重固化体系可以避免湿气固化时间长甚至不固化的风险，可以在一定温度下比较短时间内固化，但由于自由基聚合体系固有的氧气阻聚作用的影响，有机硅材料的氧气透过性更高，溶解氧能力更强，表现出的表面固化性往往比亚克力UV固化材料更差，固化初期表面往往是有一层粘性甚至是油性物质，不能充分表干，容易吸附空气中的灰尘，工件之间不能叠加在一起以免粘连，影响下一步工序的顺利进行。
技术实现思路
鉴于现有UV/湿气双固化和UV/热双固化体系的上述缺点，本专利技术提供了一种可UV/热/湿气三重固化的无溶剂型有机硅胶粘剂，该有机硅胶粘剂可用于粘接或灌封用途，暴露在空气中的部分可以通过紫外线进行快速固化，阴影区域或者不透光的部分可以通过湿气或者加热进行固化，大大提高了生产效率，避免了单纯湿气固化或者热固化有机硅固化时间长效率低的问题。本专利技术所述的一种UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂/密封胶，以重量份数计，该胶粘剂或密封胶包括100份(甲基)丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷，0.5～5份光引发剂，0.5～5份湿气固化催化剂，0.5～5份自由基热引发剂，1.0～40份气相二氧化硅。进一步的，(甲基)丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷具有如下结构：其中，R1为H或甲基；R2为CH2，CH2CH2，CH2CH2CH2或CH2CH2OCH2CH2；R3为H或甲基；R4为甲基，乙基，丙基，丁基或苯基；R5为CH2或CH2CH2CH2；R6为甲基，甲氧基或乙氧基；R7为甲基，甲氧基或乙氧基；n为200～2000的整数。进一步的，光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)，2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物(EsacureTZT)，安息香双甲醚(651)，二苯甲酮，1-羟基-环己基苯甲酮(184)，α,α′-乙氧基苯乙酮(DEAP)或α-胺烷基苯酮中一种或几种的混合，优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(1173)或2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦(TPO)中一种或几种的混合。进一步的，湿气固化催化剂为有机锡化合物，钛酸酯类化合物，α硅烷偶联剂，路易斯酸类或路易斯碱类化合物中任意一种或几种，优选有机锡化合物或路易斯碱类化合物中任意一种或两种。进一步的，自由基热引发剂包括偶氮类引发剂和有机过氧化物引发剂，偶氮类引发剂优选AIBN，AIBME；有机过氧化物引发剂优选过氧化月桂酰，过氧化苯甲酰，过氧化苯甲酸叔丁酯。进一步的，气相二氧化硅为疏水性气相二氧化硅，优选AEROSIL疏水性二氧化硅R972。本专利技术所述的(甲基)丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷，其合成方法是：1.0～10重量份含有仲胺基的硅烷偶联剂和100重量份羟基硅油在0.01～2.0重量份触媒催化剂的作用下，于80±5℃下发生反应，达到一定粘度之后添加1.0～10重量份(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯，得到双端为(甲基)丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅的聚二甲基硅氧烷。合成方法中，达到一定粘度之后添加(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯，该一定粘度根据初始原料粘度不同而不同，一般是初始原料羟基硅油粘度的2.0～5.0倍为宜。合成方法中，采用的羟基硅油优选粘度为400mPas～200000mPas的羟基硅油，羟基硅油的结构如下：n为200～2000的整数。合成方法中，含有仲胺基的硅烷偶联剂选自N-(甲基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(丙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(正丁基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(苯基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(甲基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(乙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(丙基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(正丁基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，N-(环己基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，N-(苯基)-γ-氨丙基三乙氧基硅烷，正丁氨基甲基三乙氧基硅烷，正丁氨基甲基甲基二乙氧基硅烷，苯胺基甲基三乙氧基硅烷，苯胺基甲基三甲氧基硅烷等中的任意一种或几种混合。合成方法中，(甲基)丙烯酰氧烷基异氰酸酯选自丙烯酰氧基乙基异氰酸酯，甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯，丙烯酰氧基乙二醇异氰酸酯，甲基丙烯酰氧基乙二醇异氰酸酯等中任意一种或者多种的混合物。合成方法中，触媒催化剂选自有机锡化合物，有机铋化合物，钛酸酯类化合物，路易斯酸类或路易斯碱类化合物中任意一种或几种的混合。与现有技术相比，本专利技术的优点是：(1)与单纯湿气固化或热固化的有机硅胶粘剂相比较，本专利技术提供了一种可UV/热/湿气三重固化机理的有机硅胶粘剂。具备光固化材料的快速高效节能环保等优点。(2)与单纯紫外线固化的有机硅胶粘剂相比较，本专利技术提供了第二第三固化机理，阴影区不固化的难题通过湿气或加热固化得到解决。(3)与紫外线/湿气双固化有机硅体系相比较，本专利技术提供的可UV/热/湿气三重固化机理的有机硅胶粘剂，避免了阴影区紫外线不能固化而湿气固化所需时间很长甚至是很长时间也不能固化的困境，可以大幅度缩短固化时间，提高生产效率。(4)与紫外线/热双固化有机硅体系相比较，本专利技术提供的可UV/热/湿气三重固化机理的有机硅胶粘剂，由于同时具备了表面湿气固化功能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂，其特征在于，以重量份数计，该胶粘剂包括100份（甲基）丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷，0.5~5份光引发剂，0.5~5份湿气固化催化剂，0.5~5份自由基热引发剂，1.0~40份气相二氧化硅。

【技术特征摘要】
1.UV/热/湿气三重固化有机硅胶粘剂，其特征在于，以重量份数计，该胶粘剂包括100份（甲基）丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷，0.5~5份光引发剂，0.5~5份湿气固化催化剂，0.5~5份自由基热引发剂，1.0~40份气相二氧化硅。2.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，（甲基）丙烯酰氧基烷基脲基烷氧基硅封端的聚二甲基硅氧烷的结构如下：其中，R1为H或甲基；R2为CH2，CH2CH2，CH2CH2CH2或CH2CH2OCH2CH2；R3为H或甲基；R4为甲基，乙基，丙基，丁基或苯基；R5为CH2或CH2CH2CH2；R6为甲基，甲氧基或乙氧基；R7为甲基，甲氧基或乙氧基；n为200~2000的整数。3.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，光引发剂选自2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮，2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦，2,4,6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物，安息香双甲醚，二苯甲酮，1-羟基-环己基苯甲酮，α,α′-乙氧基苯乙酮或α-胺烷基苯酮中的任意一种或几种的混合，优选2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮和2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦中的任意一种或两种的混合。4.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，湿气固化催化剂为有机锡化合物，钛酸酯类化合物，α硅烷偶联剂，路易斯酸类或路易斯碱类化合物中的任意一种或几种，优选有机锡化合物或路易斯碱类化合物中的任意一种或两种。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：郝建强，
申请(专利权)人：郝建强，苏州毫邦新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32