一种湿气硬化树脂组合物及其制备方法和其作为密封剂的应用技术

技术编号:25215450 阅读:48 留言:0更新日期:2020-08-11 23:03
本发明专利技术提供了一种湿气硬化树脂组合物及其制备方法和其作为密封剂的应用,按重量份数,包括如下组分:α‑硅烷结构有机硅树脂50‑80份;硅烷改性聚合物树脂20‑50份;金属氢氧化物阻燃剂100‑350份;阻燃协效剂0.1‑5份;固化剂0.1‑20份;其他助剂0.01‑10份。本发明专利技术提供的树脂组合物具有优异的阻燃性能,且力学性能较佳等,并且体系不含有对环境有影响的有机重金属催化剂。本发明专利技术制备的密封剂可以用于电子、电器、汽车等对阻燃性能要求较高的材料粘接及密封。

【技术实现步骤摘要】
一种湿气硬化树脂组合物及其制备方法和其作为密封剂的应用
本专利技术属于密封胶
,涉及一种湿气硬化树脂组合物及其制备方法和其作为密封剂的应用。
技术介绍
近年来,随着电子电器工业的快速发展,对其材料的性能要求也越来严格,尤其是材料的环保性、阻燃性能。由于电子元器件朝着高集成化、超小型化、超薄型化的趋势发展,材料间的连接技术必将由新型的粘合剂技术取代传统工艺。作为湿气硬化阻燃粘合剂中的阻燃剂,通常使用磷阻燃剂、卤素阻燃剂或金属氢氧化物等。CN102391820A公开了一种使用含磷含溴化物为阻燃剂的硅烷改性聚醚密封胶。然而,磷基阻燃剂在使用过程中存在一些问题,如使用无机磷基阻燃剂,密封剂的耐水性和耐铜腐蚀性降低;而有机磷基阻燃剂由于其结构特征对人类健康存在隐患,同时可以导致水质的富营养化。此外,以溴基阻燃剂为代表的卤素类阻燃剂会对环境产生不利影响,燃烧时不仅释放大量的烟雾,还产生了有毒的氢化卤,有损人类健康,对金属产生腐蚀,对空气造成污染。随着环保意识的增强,人们越来越重视火灾带来的二次污染性问题。尽管这种卤素类阻燃剂的阻燃效果可以通过与氧化锑组合使用来提高性能,但是氧化锑存在毒性,依然不是优选的阻燃剂。由于对环境问题的高度认识,阻燃粘合剂除了要求阻燃填料的环保无毒外,对催化体系也有很高的要求,需要粘结材料基本上不含有对环境有很大影响的有机重金属催化剂(尤其是有机锡催化剂)。CN108893087A,JP2014132100A,CN102391820A,CN109825234A等公开的阻燃性湿气固化组合物或者硅烷改性聚醚密封胶,催化体系都存在有机锡催化剂。目前主要是通过将浓度限制在小于0.1%(1000ppm)来减少对环境的负荷,但其使用量仍过高。在一些公开的专利中,如CN104232010A,添加了贵金属铂络合物来增加材料的阻燃性能。对于大多数有机硅体系密封胶,即-Si-O-Si-结构材料而言,微量的铂络合物能给材料的阻燃性能带来很大的提升,而湿气固化的树脂密封剂,主要结构为聚氧乙烯、聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酸酯,铂络合物在改进其阻燃性能中的作用就微乎其微了,即使有提高,添加量也是-Si-O-Si-结构材料的好几倍甚至更多。因此,需要提供一种环保、无毒、低烟、低成本且阻燃性能优异的湿气硬化密封剂具有很重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种湿气硬化树脂组合物及其制备方法和其作为密封剂的应用。本专利技术提供的树脂组合物具有优异的阻燃性能,并且体系不含有对环境有影响的有机重金属催化剂。本专利技术制备的密封剂可以用于电器、汽车或精密电子设备等对阻燃性能要求较高的材料粘接及密封。为达此目的,本专利技术采用以下技术方案:第一方面,本专利技术提供了一种湿气硬化树脂组合物,按重量份数,包括如下组分:在本专利技术中,阻燃协效剂可以抑制燃烧过程中产生烟雾,防止滴落,与金属氢氧化物协同增效,使本专利技术的树脂组合物具有优异的阻燃性能,阻燃协效剂和金属氢氧化物阻燃剂二者缺一不可。在本专利技术中,所述α-硅烷结构有机硅树脂50-80份,可以是55份、60份、65份、70份、75份等。在本专利技术中,所述硅烷改性聚合物树脂20-50份,可以是25份、30份、35份、40份、45份等。在本专利技术中,所述金属氢氧化物阻燃剂100-350份,可以是120份、150份、200份、250份、300份、340份等。在本专利技术中,所述阻燃协效剂0.1-5份,可以是0.5份、1份、2份、3份、4份等。在本专利技术中,所述固化剂0.1-20份,例如0.5份、1份、5份、10份、15份等。在本专利技术中,所述其他助剂0.01-10份,例如0.05份、0.1份、0.2份、0.5份、0.8份、1份、2份、5份、8份等。优选地,所述α-硅烷结构有机硅树脂包括具有如式I所示结构的化合物:其中,R1选自甲基、乙基、苯基、甲氧基或乙氧基。R2选自甲氧基或乙氧基。n为0-400的整数,例如1、5、10、50、100、200、300等。本专利技术选择的α-硅烷结构有机硅树脂活性高,即使不使用有机锡或钛金属催化剂也可以使树脂交联固化,避免了体系重金属催化剂的存在。α-硅烷结构有机硅树脂具体实例包括三烷氧基甲硅烷基,如三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基;二烷氧基甲硅烷基,如甲基二甲氧基甲硅烷基和甲基二乙氧基甲硅烷基。α-硅烷结构有机硅树脂的数均分子量没有特别限制,优选1000至80000,例如2000、5000、10000、30000、50000、70000等,更优选1500至40000。当数均分子量小于1000时,可能会由于最后固化产物的交联密度过高而导致固化产物脆性增加,物理性质变差;若数均分子量超过80000时,则由于粘度增加而导致加工的难度增加。示例性的进行列举,目前现有的α-硅烷结构有机硅树脂有Wacker瓦克公司的STP-E10、STP-E30、STP-XB502等;本专利技术可用的α-硅烷结构有机硅树脂并不限于此。优选地,所述硅烷改性聚合物树脂具有可水解硅基团且具有可反应基团,优选所述硅烷改性聚合物树脂的主链上包括聚氧化烯结构和/或聚(甲基)丙烯酸酯结构。本专利技术所述的硅烷改性聚合物树脂,优选主链包括聚氧乙烯、聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯结构的树脂,其末端是可以交联的硅基基团。本专利技术所述的硅烷改性聚合物树脂结构可以与α-硅烷结构有机硅树脂相同,也可以不相同,优选不相同。当本专利技术的硅烷改性聚合物树脂结构与α-硅烷结构有机硅树脂不相同时,扩充固化组合物的机械及使用性能,扩大组合物的应用领域。优选地,硅烷改性聚合物树脂的数均分子量没有特别限制,优选1000至80000,例如2000、5000、10000、20000、50000、70000等,更优选2000至60000。当数均分子量小于1000时,可能会由于最后固化产物的交联密度过高而导致固化产物脆性增加,物理性质变差;若当数均分子量超过80000时,则由于粘度增加可能导致加工的难度增加。示例性的进行列举,目前现有的硅烷改性聚合物树脂有如KanekaMS聚合物系列;Kaneka改性丙烯酸酯系列聚合物(M480、MAX451);Wacker公司的STP-E15、STP-E35;TOAGOSEI公司的US-6110、US-6120;Evonik公司的polymerST系列聚合物;本专利技术可用的硅烷改性聚合物树脂并不限于此。一般地,α-硅烷结构有机硅树脂与硅烷改性聚合物树脂的配混量可以任意配置,但是根据所得组合物的性能要求,优选配方所给的混合配置量,如果硅烷改性聚合物树脂的量太大,则可能延迟固化时间。如果硅烷改性聚合物树脂的量太小,则难以获得硅烷改性聚合物树脂的物理性质。优选地,所述金属氢氧化物阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、复合金属氢氧化物、改性氢氧化铝或改性氢氧化镁中的任意一种或至少两种的组合。...

【技术保护点】
1.一种湿气硬化树脂组合物,其特征在于,按重量份数,包括如下组分:/n

【技术特征摘要】
1.一种湿气硬化树脂组合物,其特征在于,按重量份数,包括如下组分:





2.根据权利要求1所述的湿气硬化树脂组合物,其特征在于,所述α-硅烷结构有机硅树脂包括具有如式I所示结构的化合物:



其中,R1选自甲基、乙基、苯基、甲氧基或乙氧基;
R2选自甲氧基或乙氧基;
n为0-400的整数;
优选地,所述α-硅烷结构有机硅树脂的数均分子量为1000-80000,进一步优选1500-40000。


3.根据权利要求1或2所述的湿气硬化树脂组合物,其特征在于,所述硅烷改性聚合物树脂具有可水解硅基团且具有可反应基团,优选所述硅烷改性聚合物树脂的主链上包括聚氧化烯结构和/或聚(甲基)丙烯酸酯结构;
优选地,所述硅烷改性聚合物树脂的数均分子量为1000-80000,进一步优选2000-60000。


4.根据权利要求1-3中的任一项所述的湿气硬化树脂组合物,其特征在于,所述金属氢氧化物阻燃剂选自氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙、复合金属氢氧化物、改性氢氧化铝或改性氢氧化镁中的任意一种或至少两种的组合;
优选地,所述金属氢氧化物阻燃剂的平均粒径为0.1-200μm,进一步优选0.5-50μm。


5.根据权利要求1-4中的任一项所述的湿气硬化树脂组合物,其特征在于,所述阻燃协效剂为改性聚四氟乙烯粉末,优选微胶囊化的聚四氟乙烯粉末和/或有机硅改性的聚四氟乙烯粉末,再进一步优选有机硅改性的聚四氟乙烯粉末,更进一步优选聚有机硅倍半硅氧烷包覆的聚四氟乙烯粉末;
优选地,所述阻燃协效剂的平均粒径为0.1-100μm;
优选地,所述固化剂选自氨基硅烷化合物;
优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员:金培玉朱瑞华方淑琴郭昱见刘继赵翠张世祖
申请(专利权)人:浙江新安化工集团股份有限公司
类型:发明
国别省市:浙江;33

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