一种单组分加成型有机硅胶粘剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种单组分加成型有机硅胶粘剂及其制备方法，所述有机硅胶粘剂包括乙烯基硅油、功能填料、含苯环的炔醇抑制剂、增粘剂、含氢硅油以及铂金催化剂。本发明专利技术以沸点及活性更高抑制剂替代传统炔醇类或马来酸酯抑制剂的方式，赋予单组分加成型有机硅胶粘剂更长的储存稳定性，并能实现室温长期储存的效果。在胶粘剂固化过程中，由于抑制剂失活温度较传统炔醇类抑制剂高，使固化反应发生的温度更高，有利于形成对各种材料的稳定粘接。有利于形成对各种材料的稳定粘接。

One component addition molding organic silica gel adhesive and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种单组分加成型有机硅胶粘剂及其制备方法


[0001]本专利技术属于固化型有机硅胶粘剂领域，涉及一种单组分加成型有机硅胶粘剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]通过乙烯基与硅氢的加成反应而固化的有机硅胶粘剂(即加成型有机硅胶粘剂)，在固化过程中收缩率低，机械强度高，没有小分子释放，可以通过加温方式实现快速固化和深层固化，明显优于缩合型有机硅胶粘剂。
[0003]加成型有机硅胶粘剂一般由含乙烯基的聚二甲基硅氧烷、含氢硅油、铂金催化剂、铂金催化剂、增粘剂、填料、色目以及功能助剂等原料配合而成。以使用形式主要分为双组分和单组分两种类型。双组分加成型有机硅胶粘剂通常将铂金催化剂和含氢硅油分开配制在两个组分，使用时需要将两个组分混合，脱泡，然后施工。其优势在于储存稳定，是加成型有机硅胶粘剂的一种主要形式。单组分加成型有机硅胶粘剂免除了使用前混合的步骤，使用起来方便，但由于乙烯基硅油、含氢硅油和铂金催化剂同处一个体系，必须添加抑制活性较高的抑制剂来确保产品有一定的保存期限。目前，大多数市售产品主要添加的是α
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炔醇抑制剂，如甲基丁炔醇、乙炔环己醇等。此类抑制剂得益于羟基和乙炔基的共同作用而具有较强的抑制活性。但目前市售α
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炔醇抑制剂的抑制活性有限，所配制产品均要求储存温度<10℃，甚至有些产品要求存放温度低于
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20℃以确保产品能达到6个月或以上的保质期。用户使用前，需要在常温下回温3小时以上，否则会导致胶粘剂表面结水影响使用性能。毫无疑问，这要求用户付出较双组分胶粘剂更高的使用成本。此外，常规α
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炔醇抑制剂由于沸点较低，在加热固化过程中，胶粘剂表层炔醇挥发之后使得表层在铂金催化下迅速发生交联固化反应，而胶粘剂内部的炔醇还未及时挥发，因此固化速度滞后。内外反应速度的巨大差异导致胶粘剂表层褶皱，是常规α
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炔醇抑制剂引起的普遍现象。
[0004]为了赋予单组分有机硅胶粘剂更好的储存稳定性，并解决固化后表层褶皱的问题，前人做出了大量研究。CN105418669A公开了一类将炔醇与硅烷通过醇交换制备出挥发性更低的抑制剂的方法，但醇交换反应控制难度较大，且交换之后炔醇抑制活性降低，不利于制备稳定性更好的单组分加成型胶粘剂。CN111574717A公布的方法为含氢硅油在铂金催化剂作用下与丙烯酸酯先反应，再通过与炔醇酯交换获得的抑制剂，虽然解决了炔醇抑制剂挥发性较大的问题，但其抑制活性同样较低且添加量较大。有机膦由于与铂金之间存在很强的配位作用，经常使铂金催化剂失效(即铂金催化剂中毒)，但从抑制角度出发，不失为一种强效抑制剂。国外对含磷元素的铂金抑制剂有大量研究。为了在固化反应中降低磷元素的配位活性，US4329275A和4061609将有机膦与(氢)过氧化物的组合，所配制的胶粘剂受热后，(氢)过氧化物将磷元素氧化成高价态，失去与铂金配位的能力，从而实现胶粘剂在常温下储存稳定但受热后可以立刻恢复交联反应活性的目的。但此方法获得的胶粘剂在固化过程中(氢)过氧化物分解可能产生气体，在胶粘剂内部产生气泡，表面出现针孔现象，且(氢)过氧化物过量对固化后的胶粘剂的耐热性会有不良影响。

技术实现思路

[0005]针对现有单组分加成型有机硅胶粘剂中存在的问题，本专利技术提供了一种单组分加成型有机硅胶粘剂及其制备方法。本专利技术通过对炔醇抑制剂进行优化，使制备出的胶粘剂可在室温下稳定存放6个月以上；且固化后的产品具有很高的机械强度，固化后表面不褶皱；并且，得益于抑制剂的高抑制活性，铂金的催化活性在较高温度下才得以释放，有利于胶粘剂主体与增粘剂之间产生化学交联，对多种基材都具有很好的附着力。并且，本专利技术所述胶粘剂的制备过程简单，条件温和，不使用溶剂，绿色环保。
[0006]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供了一种单组分加成型有机硅胶粘剂，所述有机硅胶粘剂按重量份计包括以下组分：乙烯基硅油100份；功能填料1份
‑
2500份；含苯环的炔醇抑制剂0.01份
‑
0.3份；增粘剂0.1份
‑
5份；用量为所有物料1ppm
‑
20ppm的铂金催化剂；含氢硅油，所述含氢硅油中Si
‑
H基与乙烯基硅油中
‑
CH＝CH2基的摩尔比为1
‑
5。
[0008]作为本专利技术优选的方案，所述有机硅胶粘剂按重量份计包括以下组分：乙烯基硅油100份；功能填料5份
‑
2000份；含苯环的炔醇抑制剂0.1份
‑
0.2份；增粘剂1份
‑
3份；用量为所有物料占比的4ppm
‑
10ppm的铂金催化剂；含氢硅油，所述含氢硅油中Si
‑
H基与乙烯基硅油中
‑
CH＝CH2基的摩尔比为2
‑
4。
[0009]作为本专利技术优选的方案，所述乙烯基硅油为端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油或端侧乙烯基硅油中任意一种或至少两种的组合。
[0010]作为本专利技术优选的方案，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.01mmol/g
‑
0.37mmol/g，优选为0.02mmol/g
‑
0.25mmol/g。
[0011]作为本专利技术优选的方案，所述功能填料为无机填料。
[0012]作为本专利技术优选的方案，所述无机填料包括气相二氧化硅、石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化钛、氧化铁或氧化铈中任意一种或至少两种的组合。
[0013]作为本专利技术优选的方案，当所述无机填料为气相二氧化硅时，其初级粒子粒径<0.1um。
[0014]作为本专利技术优选的方案，当所述无机填料为石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化钛、氧化铁或氧化铈中任意一种或至少两种的组合时，其粒径为0.1～120um。
[0015]作为本专利技术优选的方案，所述含苯环的炔醇抑制剂为含苯环的α
‑
炔醇抑制剂。
[0016]作为本专利技术优选的方案，所述含苯环的α
‑
炔醇抑制剂具有结构式(1)：
[0017][0018]其中，R为H、
‑
CH3或
‑
C2H5中任意一种。
[0019]作为本专利技术优选的方案，所述增粘剂为含有极性基团的硅烷，所述含有极性基团的硅烷的结构为式(2)和/或式(3)：
[0020][0021][0022]其中，R1为极性基团，优选为甲基丙烯酰氧丙基、环氧基丙基、氯丙基或异氰酸酯基丙基中任意一种；R2为甲基；a+b＝3，且b＝2或3。
[0023]作为本专利技术优选的方案，所述含氢硅油为侧含氢硅油、端含氢硅油或端侧含氢硅油中任意一种或至少两种的组合。
[0024]作为本专利技术优选的方案，所述端含氢硅油的含氢量为0.01wt本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单组分加成型有机硅胶粘剂，其特征在于，所述有机硅胶粘剂按重量份计包括以下组分：乙烯基硅油100份；功能填料1份
‑
2500份；含苯环的炔醇抑制剂0.01份
‑
0.3份；增粘剂0.1份
‑
5份；用量为所有物料1ppm
‑
20ppm的铂金催化剂；含氢硅油，所述含氢硅油中Si
‑
H基与乙烯基硅油中
‑
CH＝CH2基的摩尔比为1
‑
5。2.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，所述有机硅胶粘剂按重量份计包括以下组分：乙烯基硅油100份；功能填料5份
‑
2000份；含苯环的炔醇抑制剂0.1份
‑
0.2份；增粘剂1份
‑
3份；用量为所有物料占比的4ppm
‑
10ppm的铂金催化剂；含氢硅油，所述含氢硅油中Si
‑
H基与乙烯基硅油中
‑
CH＝CH2基的摩尔比为2
‑
4。3.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，所述乙烯基硅油为端乙烯基硅油、侧乙烯基硅油或端侧乙烯基硅油中任意一种或至少两种的组合；优选地，所述乙烯基硅油中乙烯基的含量为0.01mmol/g
‑
0.37mmol/g，优选为0.02mmol/g
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0.25mmol/g。4.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，所述功能填料为无机填料；优选地，所述无机填料包括气相二氧化硅、石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化钛、氧化铁或氧化铈中任意一种或至少两种的组合；优选地，当所述无机填料为气相二氧化硅时，其初级粒子粒径<0.1μm；优选地，当所述无机填料为石英粉、碳酸钙、氧化铝、氧化镁、氢氧化铝、氢氧化镁、二氧化钛、氧化铁或氧化铈中任意一种或至少两种的组合时，其粒径为0.1～120μm。5.根据权利要求1所述的有机硅胶粘剂，其特征在于，所述含苯环的炔醇抑制剂为含苯环的α
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炔醇抑制剂；优选地，所述含苯环的α
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炔醇抑制剂具有结构式(1)：其中，R为H、
‑
CH3或
...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄世明，阿地拉，徐凯，吴俊，高鹏，曹晓明，
申请(专利权)人：天津澳普林特科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：