一种耐热性加成型有机硅压敏胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于有机硅压敏胶，具体涉及一种具备稳定中高粘合力且具备优异耐热性的加成型有机硅压敏胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、压敏胶是一种室温呈干状，具有干粘性和永久粘性的材料。目前商品压敏胶主要包括橡胶型，丙烯酸酯型以及有机硅型。有机硅压敏胶由于一般以si-o键为主链，有机基团为侧链，因此兼有有机材料和无机材料的优点，能够在很宽的温度范围内保持相当优秀的理化性能，并且具有相当优秀的电化学性能，耐候性以及耐腐蚀性，此外，对于聚四氟乙烯、硅橡胶制品等低表面能表面也有相当好的粘附性。

2、有机硅压敏胶主要是由聚硅氧烷、mq硅树脂、催化剂、交联剂以及溶剂等组成的，其中，聚硅氧烷主要为压敏胶提供成膜性能，mq硅树脂主要为压敏胶提供粘合性能，且这两种物质占据压敏胶总质量的50％以上，因此聚硅氧烷以及mq硅树脂决定了有机硅压敏胶的绝大多数性能。

3、有机硅压敏胶按照固化机理，主要分为加成型压敏胶以及缩合型压敏胶，由于二者固化机理的不同，性能也存在一定差异，加成型压敏胶具有透光率高，粘合力大范围内可控的优点，而缩合型压敏胶具有耐热性能能好，粘合力稳定的优点。随着市场需求的提高，客户对于加成型压敏胶提出了更高的要求，一方面要求它具备稳定的粘合力，尤其是在中高粘合力范围内，另一方面对于它的耐热性能也提出了更高的需求。

4、有机硅压敏胶主要分为高粘合力(约1000gf以上)和低粘合力(约1gf左右)两种，对于目前市场存在的中高粘合力的需求，比如100-400gf的粘合力范围下，目前的主流方案是采用高粘压敏胶与低粘压敏胶按照一定比例搭配使用，但首先，这种方案很难做到经时粘合力稳定，且粘合力曲线存在较大波动，其次，这种方式也没有办法实现优秀的耐热性能。目前市场上也存在少数厂商提供专用的中高粘产品，但同样存在粘合力不稳定以及压敏胶批次间稳定性差等缺点，客户在使用时需要每个批次使用不同的方案，这不仅大大提升了成本，并且也无法满足耐热方面应用的需求。

5、中国专利cn106753195b公开了一种剥离力可调的有机硅压敏胶以及有机硅压敏胶带或膜，但在中高粘合力的范围内，无法实现粘合力的稳定性。

6、中国专利cn113105862b公开了一种具有优秀耐热性能的加成型有机硅压敏胶，但一方面，该专利是通过引进无机晶须来提高压敏胶耐热性的，可能会导致压敏胶内部相容性较差，另一方面，该途径无法实现粘合力的高度可控以及稳定性。

7、中国专利cn116218456a公开了一种具有稳定中高粘合力的加成型有机硅压敏胶，通过特殊官能团聚倍半硅氧烷(poss)的引入实现中高粘合力的稳定，但poss作为添加剂添加量较少，无法实现高度致密的交联网络，因此对于耐热性能没有提升，此外，在该配方中缺乏低粘合力的硅油，因此无法实现粘合力可控的性能。

8、由此可见，提供一种具备稳定的中高粘合力且优秀耐热性能的加成型压敏胶是压敏胶领域的技术难点以及急需解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决现有有机硅压敏胶难以满足在中高粘合力下粘合力稳定以及在耐热方面的性能要求。本发明通过调节交联网络，提升交联密度，提供了一种中高粘合力稳定且耐热性能优异的加成型压敏胶，满足市场需求。

2、本发明的另一目的是提供了一种中高粘合力稳定且耐热性能优异的加成型压敏胶的制备方法以及使用方案。

3、为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

4、一方面，本发明提供一种耐热性加成型有机硅压敏胶，所述有机硅压敏胶包括以下重量份的原料：

5、

6、

7、本发明中，所述甲基乙烯基聚硅氧烷的乙烯基含量为0.03-0.24wt％，例如0.03、0.06、0.09、0.12、0.15、0.18、0.21、0.24wt％，优选0.03-0.06wt％；

8、所述甲基乙烯基聚硅氧烷的重均分子量为45-85万，例如45、55、65、75、86万，优选55-65万。

9、本发明中，所述端羟基甲基聚硅氧烷的羟基含量为0.1-0.3wt％，例如0.1、0.15、0.2、0.25、0.3wt％；

10、所述端羟基甲基聚硅氧烷的重均分子量为40-80万，例如40、50、60、70、80万，优选55-65万。

11、本发明中，所述低羟基甲基mq树脂的m/q值为0.5-0.9，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9；

12、所述低羟基甲基mq树脂的摩尔质量为3500-6500g/mol，例如3500、4000、4500、5000、5500、6000、6500g/mol；

13、所述低羟基甲基mq树脂的羟基含量小于0.5wt％，例如0.49、0.46、0.43、0.4、0.37、0.35、0.33、0.3、0.25、0.2、0.15、0.1wt％等。

14、本发明中，所述高羟基甲基mq树脂的m/q值为0.5-0.9，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9；

15、所述高羟基甲基mq树脂的摩尔质量为3000-6000g/mol例如3000、3500、4000、4500、5000、5500、6000g/mol；

16、所述高羟基甲基mq树脂的羟基含量大于2.5wt％，例如2.51、2.55、2.6、2.65、2.7、2.8、2.9、3、3.5、4、5wt％等。

17、本发明中，所述低羟基甲基mq树脂和所述高羟基甲基mq树脂，其中甲基mq树脂的结构式为(r3sio1/2)m(sio4/2)n，式中r各自独立地选自甲基、羟基，m取值为15-35，例如15、20、25、30、35，n取值为25-50，例如25、30、35、40、45、50。

18、本发明中，所述乙烯基mq树脂的m/q值为0.5-0.9，例如0.5、0.6、0.7、0.8、0.9；

19、所述乙烯基mq树脂的摩尔质量为5000-9000g/mol例如5000、5500、6000、6500、7000、7500、8000、8500、9000g/mol；

20、所述乙烯基mq树脂的羟基含量小于0.5wt％，例如0.49、0.46、0.43、0.4、0.37、0.35、0.33、0.3、0.25、0.2、0.15、0.1wt％等，乙烯基含量为2-3wt％，例如2、2.5、3wt％；

21、优选地，所述乙烯基mq树脂结构式为(r3sio1/2)m(sio4/2)n，式中r各自独立地选自乙烯基、羟基，m取值为25-50，例如25、30、35、40、45、50，n取值为35-70，例如35、40、45、50、55、60、65、70。

22、本发明中，所述乙烯基硅油为双端乙烯基硅油，其中乙烯基的含量为0.1-0.3wt％，例如0.1、0.2、0.3wt％；

23、所述乙烯基硅油的粘度为5000-20000mpa·s，例如5000、10000、15000、20000mpa·s。

24、本发明中，所述硅氢交联剂为含有端氢基和侧氢基的含氢硅油；

25、所述硅氢交联剂的粘度为15-100mpa·s，例如15、30、45、60、85、100mpa·s；

26、所述硅氢交联剂的总氢含量为0.6-1.7wt％，例如0.6、0.8、1、1.2、1.4、1.6、1.7wt％。

27、本发明中，所述抑制剂选自炔醇类中的至少一种，优选为乙炔基环己醇、二甲基己炔醇、甲基丁炔醇、甲基乙炔醇中的至少一种，更优选为乙炔基环己醇。

28、本发明中，所述溶剂选自甲苯、二甲苯、酯类溶剂、烷烃类溶剂中的至少一种；优选的，所述酯类溶剂包括但不限于乙酸乙酯，所述烷烃类溶剂包括但不限于正庚烷。

29、另一方面，本发明的还提供一种上述耐热性加成型有机硅压敏胶的制备方法，步骤包括：

30、1)将甲基乙烯基聚硅氧烷、端羟基甲基聚硅氧烷、低羟基甲基mq树脂、高羟基甲基mq树脂、乙烯基mq树脂、乙烯基硅油、抑制剂、溶剂投入到反应釜中，开启搅拌使各组分充分溶解在溶剂中；

31、2)通入氮气保护，向步骤1)的混合物中缓慢加入酸性催化剂，升温进行回流反应，直至无水产生；

32、3)待反应釜冷却到室温后，向步骤2)体系中加入硅氢交联剂，搅拌均匀后，制得所述耐热性加成型有机硅压敏胶。

33、本发明中，步骤2)所述酸性催化剂选自醋酸、苯甲酸、苯乙酸中的一种或多种；

34、优选地，所述酸性催化剂加入量为端羟基甲基聚硅氧烷质量的0.05-1wt％，例如0.05、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9、1wt％；

35、优选地，缓慢加入所述酸性催化剂，加料时间为2-5分钟，例如2、3、4、5分钟；

36、优选地，酸性催化剂用溶剂稀释后加料，稀释至浓度为2-5wt％，例如2、3、4、5wt％，所用溶剂与步骤1)中溶剂相同。

37、本发明中，步骤2)所述回流反应，温度为120-160℃，例如120、130、140、150、160℃，时间为4-6h，例如4、5、6h。

38、本发明中，步骤3)所述搅拌，时间为3-5h，例如3、4、5h。

39、再一方面，本发明还提供所述耐热性加成型有机硅压敏胶的应用，作为基胶适用于胶带如阻燃胶带、金手指胶带、遮蔽胶带等领域，尤其适用于金手指胶带。

40、本发明所述的有机硅加成型压敏胶，相比于以往的加成型压敏胶具有以下优势：

41、1、本发明所述压敏胶具备稳定的中高粘合力，这是目前市面上绝大多数加成型压敏胶无法实现的性能。

42、2、本发明所述压敏胶表现出不输于缩合型压敏胶的耐热性能，以往的绝大多数加成型压敏胶也无法实现该性能。

43、3、本发明压敏胶所用原料，除溶剂之外，都是以硅氧链为主链的化合物，因此具有优异的相容性，即使久置也不存在性能下降的问题。

44、4、与其他常见的加成型压敏胶不同的是，本发明中通过端羟基生胶以及高羟基mq树脂的引入，进一步丰富了交联网络结构，乙烯基硅油的引入，实现了粘合力可控的性能，且更多乙烯基的引入，使压敏胶在固化时形成了更加致密的交联网络，提升胶的内聚强度，使压敏胶实现了中高粘合力下的粘合力稳定，并且具备不输于缩合型压敏胶的耐热性能。