一种加成型有机硅橡胶用底涂剂及其制备方法技术

本发明专利技术属于加成型硅胶底涂剂技术领域，具体涉及一种加成型有机硅胶粘剂用底涂剂及其制备方法。本发明专利技术通过聚碳酸酯多元醇与过量的多异氰酸酯反应，再通过含羟基的丙烯酸酯与过量的异氰酸酯反应，然后添加溶剂和铂金催化剂配制而成。本发明专利技术的制备工艺简单，反应条件温和可控，所制备的底涂剂可显著改善加成型有机硅橡胶与PC及铝合金材料的粘接力。

【技术实现步骤摘要】
一种加成型有机硅橡胶用底涂剂及其制备方法
本专利技术涉及加成型硅胶底涂剂领域，具体涉及一种加成型有机硅胶粘剂用底涂剂及其制备方法。
技术介绍
加成型固化的有机硅橡胶，通过乙烯基与硅氢在铂金催化剂的作用下发生加成反应固化，固化过程无小分子释放，收缩率低，机械强度高，且可以通过加温方式实现快速固化和深层固化，一直以来都是有机硅橡胶领域的研究热点。然而，由于聚二甲基硅氧烷分子主链上没有极性基团，加成型硅橡胶与塑料或金属材料粘接性能较差。在需要将加成型硅胶与塑料或金属复合的应用中，常见的做法是在硅胶中加入增加增粘剂固然粘剂实现粘接效果。添可以解决粘接问题，但添加量较大(通常需要添加全配方的1～3％)，成本较高，且对硅胶本身强度可能产生负面影响。如果使用底涂剂，原则上只需要在界面上有很薄的一层即可，用量极少，有利于成本控制，且最大限度维持加成型硅胶原有强度。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种加成型有机硅橡胶用底涂剂及其制备方法。本专利技术的加成型有机硅橡胶用底涂剂为无色透明液体，粘度低于50cst，其原料包括聚碳酸酯多元醇、多异氰酸酯、含单羟基的(甲基)丙烯酸酯、二甲苯和铂金催化剂。其中，所述多异氰酸酯为含两个NCO的多异氰酸酯。此外，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)，二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，六亚甲基二异氰酸酯(HDI)，异氟尔酮二异氰酸酯(IPDI)，1,5-萘二异氰酸酯(NDI)，间苯二甲基异氰酸酯(XDI)，氢化甲苯二异氰酸酯(HTDI)，氢化二苯基甲烷二异氰酸酯(HMDI)和对苯二异氰酸酯(PPDI)的一种或多种。此外，所述含单羟基的(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯中的一种或多种；所述铂金催化剂为Karstedt型或Speier型铂金催化剂。此外，所述聚碳酸酯多元醇的分子量为500～4000；所述二甲苯纯度高于99％。优选的，所述聚碳酸酯多元醇的分子量为500～1000；所述二甲苯纯度高于99.5％。此外，所述多异氰酸酯中NCO、所述聚碳酸酯多元醇中OH和所述含单羟基的(甲基)丙烯酸酯中的OH按摩尔比计为2:1:1；所述铂金催化剂加入量在反应物总量中的比例为5～20ppm。优选的，所述铂金催化剂加入量在反应物总量中的比例为15～20ppm。本专利技术还提供一种优选的加成型有机硅橡胶用底涂剂，原料包括聚碳酸酯多元醇、甲苯二异氰酸酯(TDI)、丙烯酸羟乙酯、二甲苯和Sperier型铂金催化剂。本专利技术还提供一种加成型有机硅橡胶用底涂剂的制备方法，包括下述步骤：(1)将适量的聚碳酸酯多元醇加入反应釜，在真空度为1～5mmHg的条件下，脱水温度控制在100～140℃，脱水时间为1～3h至完全脱水；(2)将适量的多异氰酸酯加入到上述步骤(1)中的反应釜中，将温度保持为60～120℃，在惰性气体保护下，搅拌，反应1～4h；(3)将含单羟基的(甲基)丙烯酸酯以滴加的方式加入步骤(2)中的反应釜中，滴加时间为0.5～2h，将温度保持为60～100℃，继续搅拌反应1～2h；(4)将温度降至50～60℃，加入二甲苯，搅拌，将反应产物配成低粘度溶液；(5)加入铂金催化剂，搅拌均匀，获得底涂剂成品。其中，所述步骤(4)中加入所述二甲苯，使得形成产物的粘度低于50cst。此外，所述步骤(1)中脱水温度100～120℃，脱水时间2～3h，真空度1～3mmHg；所述步骤(2)中反应温度为60～80℃，反应时间3～4h；所述步骤(3)中滴加时间为1～2h。本专利技术是关于加成型有机硅橡胶用底涂剂及其制备方法。本专利技术的底涂剂为无色透明液体，粘度低于50cst，适合刷涂或喷涂在基材表面。该底涂剂的制备过程简单，条件温和，可重现性好，成本低廉，能显著提高加成型有机硅橡胶对铝合金、不锈钢和PC等材料的粘接力。具体实施方式实施例1(1)将100.00g分子量为500的聚碳酸酯多元醇(0.20mol)置于500mL三口瓶中，插上搅拌桨和温度计，置于油浴中，升温至100℃，在3mmHg下，脱水3小时后降温至60℃；(2)加入69.65g甲苯二异氰酸酯(TDI，0.40mol)，搅拌，在氮气保护下反应4h；(3)升温至80℃，在搅拌的情况下，在1h内逐滴加入丙烯酸羟乙酯46.44g(0.40mol)，滴完后继续在80℃反应2h；(4)降温至50℃，加入2325mL二甲苯，搅拌均匀。受限于反应瓶大小，先加入部分二甲苯稀释，再将稀释液转移到较大反应瓶中进一步稀释到位，以下实施例同；(5)降温至室温后加入11.2gPt含量为3000ppm的Sperier催化剂并搅拌均匀。即得粘度10cst的加成型有机硅橡胶用底涂剂。实施例2(1)将120.00g分子量1000的聚碳酸酯多元醇(0.12mol)置于500mL三口瓶中，插上搅拌桨和温度计，置于油浴中，升温至110℃，在2mmHg下，脱水2小时后降温至80℃；(2)加入40.37g六亚甲基二异氰酸酯(HDI，0.24mol)，搅拌，在氮气保护下反应3h；(3)升温至100℃，在搅拌的情况下，在0.5h内逐滴加入丙烯酸羟丙酯31.23g(0.24mol)，滴完后继续在100℃反应2h；(4)降温至50℃，加入2442mL二甲苯，搅拌均匀；(5)降温至室温后加入15.4gPt含量为3000ppm的Sperier催化剂并搅拌均匀。即得粘度15cst的加成型有机硅橡胶用底涂剂。实施例3(1)将800.00g分子量2000的聚碳酸酯多元醇(0.40mol)置于2L三口瓶中，插上搅拌桨和温度计，置于油浴中，升温至120℃，在1mmHg下，脱水1小时后降温至90℃；(2)加入177.83g异氟尔酮苯二异氰酸酯(IPDI，0.80mol)，搅拌，在氮气保护下反应3h；(3)保持90℃，在搅拌的情况下，在1.5h内逐滴加入甲基丙烯酸羟乙酯104.11g(0.80mol)，滴完后继续在90℃反应2h；(4)降温至50℃，加入11.6L二甲苯，搅拌均匀；(5)降温至室温后加入37.3gPt含量为3000ppm的Sperier催化剂并搅拌均匀。即得粘度30cst的加成型有机硅橡胶用底涂剂。实施例4(1)将300.00g分子量1500的聚碳酸酯多元醇(0.20mol)置于1L三口瓶中，插上搅拌桨和温度计，置于油浴中，升温至140℃，在2mmHg下，脱水1小时后降温至70℃；(2)加入250.26g二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI，0.40mol)，搅拌，在氮气保护下反应4h；(3)升温至80℃，在搅拌的情况下，在1h内逐滴加入甲基丙烯酸羟丙酯57.67g(0.40mol)，滴完后继续在80℃反应2h；(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述底涂剂为无色透明液体，粘度低于50cst，其原料包括聚碳酸酯多元醇、多异氰酸酯、含单羟基的(甲基)丙烯酸酯、二甲苯和铂金催化剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述底涂剂为无色透明液体，粘度低于50cst，其原料包括聚碳酸酯多元醇、多异氰酸酯、含单羟基的(甲基)丙烯酸酯、二甲苯和铂金催化剂。


2.根据权利要求1所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述多异氰酸酯为含两个NCO的多异氰酸酯。


3.根据权利要求2所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、间苯二甲基异氰酸酯、氢化甲苯二异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯和对苯二异氰酸酯的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述含单羟基的(甲基)丙烯酸酯为(甲基)丙烯酸羟乙酯，(甲基)丙烯酸羟丙酯和(甲基)丙烯酸羟丁酯中的一种或多种；
所述铂金催化剂为Karstedt型或Speier型铂金催化剂。


5.权利要求1所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述聚碳酸酯多元醇的分子量为500～4000；所述二甲苯纯度高于99％。


6.权利要求5所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述聚碳酸酯多元醇的分子量为500～1000；所述二甲苯纯度高于99.5％。


7.根据权利要求1所述的加成型有机硅橡胶用底涂剂，其特征在于，所述多异氰酸酯中NCO、所述聚碳酸酯多元醇中OH和所述含单羟基的(甲基)丙烯酸酯中的OH按摩尔比计为2:1:1；所述铂金催化剂加入量在反应物总量中的比例为5～20ppm。


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【专利技术属性】
技术研发人员：黄世明，
申请(专利权)人：无锡市百合花胶粘剂厂有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32