一种光学级透明液体硅橡胶组合物的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子复合材料领域，具体涉及一种光学级透明液体硅橡胶组合物。
【背景技术】
[0002] 光学透明液体硅橡胶是一种高透明液体硅橡胶，通常采用MQ硅树脂做增强填料。 MQ硅树脂的制备已经非常成熟，在美国专利US1987/4707531详细描述了在酸性条件下MQ 硅树脂的合成，而在美国专利US1996/5548053中，则是描述了一种低羟基含量的MQ硅树脂 的制备，主要是通过碱缩合进一步降低MQ硅树脂的羟基含量。
[0003] 在美国专利US2005/0006794A1中，描述了一种高透明液体硅橡胶组合物，是 以乙烯基硅油、乙烯基MQ硅树脂，氢聚硅氧烷、及铂催化剂组成。类似的专利如美国专 利 US2006/0264583, US2009/0118441A1，US2011/0288246A1，US1989/4882398,欧洲专利 EP0767216A，中国专利CN102924927A均涉及了一种高透明液体硅橡胶组合物。
[0004] 光学透明液体硅橡胶由于具有很高的透明度，在一些光学透镜中广泛应用，菲涅 尔透镜是其中一种。太阳能用菲尼尔透镜起初使用的是亚克力光学塑料（PMM)，随着时间 的推移，这种材料的自身缺陷就暴露无遗：抗黄变耐候性差、温度稳定性差、在工作环境中 的热膨胀性强；此外，PMM镜片生产环节多，成本高，且废品率相对高。针对上述问题，玻璃 基有机硅复合（SOG)菲涅尔透镜孕育而生。
[0005] 在中国专利CN102645684A及CN202126513U中详细描述了玻璃基有机硅复合菲尼 尔透镜的制造方法，这种玻璃基有机硅复合菲尼尔透镜是由无气泡硅胶菲尼尔透镜层牢固 粘合在钢化超白玻璃基材上组合而成。
[0006] 针对太阳能用菲涅尔透镜的要求，这种硅胶材料需要透明度高（要大于92% );粘 度低流动性要好，能够满足菲涅尔镜片尖角要求0.01以内的要求；耐温性要好，这是硅胶 的特点；耐UV性能要好；与钢化玻璃粘接要牢固，硅胶不能从玻璃上脱落。性能上要求硬度 适中（45A左右），较高力学性能，高回弹性能。在加工上，要求低温（50°C)固化。太阳能 菲尼尔透镜用硅胶属于光学透明液体硅橡胶，目前为止，还没有专利进行相关的报道。
[0007] 在现有技术中所涉及的高透明液体硅橡胶硬度较高（大于50A)，往往硬度较低 时，力学性能也较低，通常也不考虑回弹性能，但若回弹较低，会严重影响菲尼尔透镜的聚 光效果。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种全透明液体硅橡 胶组合物。
[0009] 本发明是这样实现的，一种光学级透明液体硅橡胶组合物，其包括如下质量分数 的组分：
[0010] 端乙烯基聚二甲基硅氧烷100份；
[0011] 乙烯基MQ硅树脂20~50份；
[0012] 甲基氢MQ硅树脂1~10份；
[0013] 含氢硅油0. 1~5份；
[0014] 抑制剂 0· 001 ~0· 01 份；
[0015] 铂金催化剂0. 1~0. 6份；
[0016] 其中，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷在25 °C下的粘度为1000 mPa · s~ 1000 OmPa · s，所述乙烯基MQ硅树脂为乙烯基质量百分比为1. 5%~3. 5%的乙烯基MQ硅 树脂。
[0017] 本发明提供一种光学级透明液体硅橡胶组合物，其可通过注射成型，模压成型，浇 注成型，涂覆成型等成型工艺固化形成单一制品或者与玻璃等底材一起形成复合材料制 品。所述光学级透明液体硅橡胶组合物粘度低、流动性好，通过铂催化固化，具有高透明、高 回弹、较高力学性能的特点，可应用于LED封装、太阳能菲尼尔透镜等光学系统领域。
【具体实施方式】
[0018] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例对本 发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不 用于限定本发明。
[0019] 本发明实施例提供一种光学级透明液体硅橡胶组合物，其包括如下质量分数的组 分：
[0020] 端乙烯基聚二甲基硅氧烷100份；
[0021] 乙烯基MQ硅树脂20~50份；
[0022] 甲基氢MQ硅树脂1~10份；
[0023] 含氢硅油0· 1~5份；
[0024] 抑制剂 0· 001 ~0· 01 份；
[0025] 铂金催化剂0· 1~0· 6份。
[0026] 其中，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷在25 °C下的粘度为1000 mPa · s~ 1000 OmPa · s，所述乙烯基MQ硅树脂为乙烯基质量百分比为1. 5%~3. 5%的乙烯基MQ硅 树脂。
[0027] 具体地，所述端乙烯基聚二甲基硅氧烷为单一粘度的端乙烯基聚二甲基硅氧烷， 更优选地，端乙烯基聚二甲基硅氧烷在25°C下的粘度为2000mPa · s~8000mPa · s，进一 步，更优选地，粘度为3000mPa · s~5000mPa · s之间。端乙烯基聚二甲基硅氧烷，利于提 高组合物的伸长率。端乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度低于规定粘度下限时，组合物脆性较 大，不能得到较好的性能；端乙烯基聚二甲基硅氧烷的粘度高于规定粘度上限时，组合物的 粘度较大，不利于流动性、排泡性及弹性。组合物最终粘度很大程度取决于端乙烯基聚二甲 基硅氧烷的粘度。
[0028] 优选地，所述乙烯基MQ硅树脂为乙烯基质量百分比为1. 5%~3. 5%的乙烯基MQ 硅树脂。更优选地，所述乙烯基MQ硅树脂是经过碱缩合的具有低羟基含量的乙烯基MQ硅 树脂，其具有如下通式表示的结构：
[0029] (ViMe2Si01/2)a(Me 3Si01/2)b(Si02)c，式中（a+b)/c = 0· 7 ~0· 9。
[0030] 低羟基含量的乙烯基MQ硅树脂可以大大提高组合物的强度，并且能够改善组合 物的透明度；乙烯基MQ硅树脂的加入对于组合物粘度的降低有利。
[0031] 乙烯基质量百分比为1. 5%~3. 5%的乙烯基MQ硅树脂对组合物起到增强作用， 其乙烯基质量百分比低于1. 5%，在保证高回弹的情况下，组合物的硬度和强度得不到有效 的提高，因为提高硬度必须加入较高比例的乙烯基MQ硅树脂，这样一来，组合物的回弹性 能会大大降低；而乙烯基质量百分比高于3. 5%时，添加较少比例的乙烯基MQ硅树脂即可 达到目标硬度，这样一来，组合物的力学性能较差，且乙烯基质量百分比过高会导致组合物 脆性增强。
[0032] 所述甲基氢MQ硅树脂具有如下通式表示的结构：
[0033] (HMe2SiOl72) a (Me3SiOl72) b (SiO2) c,
[0034] 式中，（a+b)/c = I. 4 ~2· 0。
[0035] 所述甲基氢MQ硅树脂中硅氢（Si-H)的质量百分比大于或等于0. 7%，其Si-H的 质量百分比小于〇. 7%时，组合物的拉伸强度及撕裂强度达不到较好的效果。
[0036] 所述含氢硅油为每个分子上至少含有三个Si-H键的有机聚硅氧烷。所述含氢硅 油优选为末端不带Si-H键，侧链带Si-H键的线性有机聚硅氧烷，末端带有Si-H键的聚二 甲基硅氧烷有扩链的作用，不利用组合物的回弹性能。更优选地，所述含氢硅油的Si-H的 质量百分比大于〇. 7%，Si-H的质量百分比过低，所述光学级透明液体硅橡胶组合物的回 弹性也会降低。
[0037] 所述抑制剂是炔醇类抑制剂。优选地，所述炔醇类抑制剂为1-乙炔基-1-环己 醇、2-甲基-3-丁炔-醇和3, 5-二甲基-1-己炔-3-醇和3-甲基-1-十二炔-3-醇中的 至少一种。
[0038] 所述铂金催化剂是氯铂酸/烯烃络合物，氯铂酸/烯烃硅氧烷络合物，以及氯铂酸 /二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物中的一种。
[0039] 所述光学级透明液体硅橡胶组合物的低温固化及较短的凝胶时间可通过控制抑 制剂及铂金催化剂的用量来实现。抑制剂加入量过多会大大延长固化时间，不利于低温固 化；而铂金催化剂加入量过多则组合物易于发黄，影响组合物的透光率及光效。
[0040] 以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
[0041] 实施例1 :
[0042] 光学级透明液体硅橡胶组合物，包括如下质量分数的组分：
[0043] 乙烯基质量百分比为0. 16%的端乙烯基聚二甲基硅氧烷（粘度：5000mPa · s) 100 份；
[0044] 乙烯基质量百分比为3%，M/Q = 0. 8经过碱缩合的乙烯基MQ硅树脂20份；
[0045] Si-H质量百分比为0.7%，M/Q= 1.4的甲基氢MQ硅树脂5份；
[0046] Si-H质量百分