一种单组分透明脱醇型有机硅密封胶及其制备方法和应用与流程

本发明属于有机硅密封胶领域，并且尤其涉及一种单组分透明脱醇型有机硅密封胶及其制备方法和应用。

背景技术：

1、单组分透明脱醇型有机硅密封胶由于其优异的韧性、相对宽的使用温度、良好的透明度、长期稳定无腐蚀等特点，越来越多用于电子电器尤其是pcb板的涂覆和三防。

2、cn102146208b公开了一种透明脱醇型单组份室温硫化硅橡胶的制备方法，其特征在于包括下列步骤：常温下将80％～90％的α，ω-二羟基聚二甲基硅氧烷与1％～15％的白炭黑补强填料、5％～10％的烷烃混合物增塑剂在搅拌机中真空搅拌，之后加入1％～5％的硅氧烷交联剂，真空搅拌，再加入0.01％～2％的钛酸硅氧烷酯tiosi催化剂、0.01％～3％的有机锡类催化剂、0.01％～5％的硅烷偶联剂，真空搅拌，出料、包装。

3、cn113462163b公开了一种脱醇型硅橡胶，具体涉及一种脱醇型高强度透明流淌硅橡胶及制备方法。一种脱醇型高强度透明流淌硅橡胶，以重量份计，其原料包括：乙烯基硅油100份、增塑剂5～30份、白炭黑15～30份、白炭黑处理剂0～6份、封端剂2～5份、铂络合物0.1～0.2份、交联剂2～7份、偶联剂1～4份和催化剂0.2～5份。

4、cn109762511b提供一种单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶及其制备方法和应用，涉及有机硅密封胶技术领域。该密封胶包括以下重量份的原料：多烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份，二甲基硅油0-10份，交联剂2-6份，填料5-15份，增粘剂0.8-2.5份，锡催化剂0.1-0.6份。本发明的单组份脱醇型室温硫化硅酮密封胶具有储存稳定性、粘接性、耐黄变好的特点。

5、但是，现在技术的单组分脱醇型有机硅密封胶尤其存在以下的一个或多个问题：

6、(1)固化速度不够快，无法满足部分客户对生产效率的需求。

7、(2)耐高温高湿性能不好，无法满足高温高湿环境的使用要求。

8、(3)粘接普适性不好，对于pcb板上的部分零部件无法起到良好的粘接和保护，易脱落。

9、(4)透明度不够好，无法满足部分客户对于透明度的要求。

10、(5)难以做到高强度的同时保持低模量，在外界干扰或者受外力作用的情况下易碎裂或者引起零部件脱落。

11、(6)硅氧烷环体d3～d10的含量较高，不环保，也不符合欧盟reach法规，不利于出口。

12、(7)自流平性能不好。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，特别是现有的有机硅密封胶难以兼顾高的粘接强度和低模量，以及自流平性能。本发明提供一种综合性能优异的单组分透明脱醇型有机硅密封胶及其制备方法。

2、本发明第一个目的是提供一种单组分透明脱醇型有机硅密封胶，包括以下质量份的组分：50份多烷氧基封端聚二甲基硅氧烷处理白炭黑基胶，30-50份多烷氧基封端聚二甲基硅氧烷，0.5-3份第一交联剂，0.1-2份偶联剂，0.1-3催化剂；所述多烷氧基封端聚二甲基硅氧烷处理白炭黑基胶是多烷氧基封端聚二甲基硅氧烷和白炭黑在升温和负压条件下充混合均匀得到；所述烷氧基封端聚二甲基硅氧烷为以下制备方法得到的产物a、产物b、产物c中至少一种：产物a是100质量份二羟基聚二甲基硅氧烷和2-4质量份第二交联剂，0.01-1质量份催化剂反应得到；产物b是端乙烯基硅油和三烷氧基硅烷按照烯基和三烷氧基硅烷的摩尔比为1：1-1.1反应得到；产物c是端乙烯基硅油和三烷氧基硅烷按照烯基和三烷氧基硅烷的摩尔比为1：0.5-0.55反应得到。

3、进一步地，述多烷氧基封端聚二甲基硅氧烷处理白炭黑基胶的制备中，白炭黑占20-30wt％；升温和负压条件是升温至100-130℃，负压真空度为-0.090至0.097mpa，比如真空度为-0.095map。更进一步地，白炭黑的比表面积为170-300m2/g。

4、如果白炭黑的含量过低，难以在处理过程中起到足够的剪切作用，使白炭黑分散效果不够理想，难以实现较高的透光率和良好的流平性能；如果白炭黑的含量过高，则难以加入，或者最终基胶粘度过高，使加料困难；白炭黑含量占基胶重量的20-30wt％既可以实现较高的透光率和良好的流平性能，又不至于使基胶粘度过高。

5、进一步地，产物a的制备中，所述二羟基聚二甲基硅氧烷的粘度为750-5000cps，低环体含量≤0.5wt％，所述低环体含量指d3至d10总和的含量；所述第二交联剂结构式为r1、r2、r3、r4独立选自烷氧基、烷基、芳基、烯基，条件是r1、r2、r3、r4中2个以上为烷氧基。所述催化剂选自酸(甲酸、乙酸、硫酸、盐酸、三氟甲基苯磺酸)、碱(naoh、koh)、丁酮肟。当催化剂为酸或者碱时，用量是0.01-0.05质量份，当催化剂为丁酮肟时，用量为0.5-1质量份。当第二交联剂存在4个烷氧基时，为四官能度交联剂；当第二交联剂存在3个烷氧基时，为三官能度交联剂；当第二交联剂存在2个烷氧基时，为二官能度交联剂。

6、更进一步地，二羟基聚二甲基硅氧烷为750cps≤粘度≤1000cps的组分1、1000cps＜粘度≤1500cps的组分2、1500cps＜粘度≤5000cps的组分3按照质量比10-20：20-30：50-60的复配；其中组分1和组分2的粘度相差超过500cps，组分2和组分3的粘度相差超过1500cps。

7、更进一步地，所述第二交联剂选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷中至少一种。优选地，所述第二交联剂为四官能度交联剂、三官能度交联剂、二官能度交联剂按照质量比1-2：0.5-1：1-2的复配。在上述交联剂中，四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷为四官能度交联剂，甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷为三官能度交联剂，二甲基二甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙基二乙氧基硅烷为二官能度交联剂。

8、发明人预料不到发现，以上述比例复配的第二交联剂得到的有机硅密封胶，可以兼具高的粘接强度、低模量和耐高温高湿老化的优点。四官能度交联剂的引入增加了对填料的处理效果，增加了相容性，使流平性更好，但需要控制用量，用量过多会导致模量高，韧性降低。二官能度的交联的引入会降低模量，但用量过多会影响固化，使体系无法形成完善的交联网络。所以需要合理复配。因此需要合理对各不同官能度交联剂进行合理比例的复配才能兼具高的粘接强度、低模量以及耐候性。

9、进一步地，产物a通过包括以下步骤的制备方法制得：惰性气氛下，100质量份二羟基聚二甲基硅氧烷和2-4质量份交联剂，混合均匀，再加入0.01-1质量份催化剂，升温至70-100℃，反应20-30h，真空脱除低分子量挥发性成分，降温，得到产物a。

10、进一步地，产物b、产物c的制备中，端乙烯基硅油粘度为1000-5000cps，低环体含量≤0.1wt％。优选地，端乙烯基硅油为粘度1000-2000cps的组分4和粘度大于2000-5000cps的组分5按照质量比1-2:1-2的复配；组分4和组分5的粘度相差超过2000cps。所述三烷氧基硅烷的结构式为hsi(or5)(or6)(or7)，r5、r6、r7独立选自甲基、乙基、异丙基。比如所述三烷氧基硅烷选自三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷、甲氧基二乙氧基硅烷、二甲氧基乙氧基硅烷、三异丙氧基硅烷中的至少一种。

11、进一步地，产物b、产物c的制备中，端乙烯基硅油和三烷氧基硅烷反应是在pt催化剂存在下进行，所述pt催化剂选自氯铂酸，负载型铂，乙酰丙酮铂，四氯化铂、卡斯特催化剂中的至少一种，pt催化剂用量使pt在体系中含量为10-100ppm，优选20-50ppm。

12、进一步地，所述第一交联剂选自四甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十六烷基三甲氧基硅烷、聚正硅酸甲酯和聚正硅酸乙酯中的至少一种；所述偶联剂选自kh550、kh560、kh792、kh602、kh570、kh540、dynasylan@1146、1,3,5-三(三甲氧基硅丙基)聚异氰酸酯中的至少一种；所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡、二月硅酸二辛基锡、二醋酸二丁基锡、二甲基二新癸酸锡、螯合有机锡、钛酸四正丁酯、钛酸四叔丁酯、9000钛酸酯螯合物、726钛酸酯螯合物中的至少一种。

13、优选地，所述偶联剂为kh550和kh560按质量比1-2：1-2在70-120℃下隔绝湿气混合的产物。

14、可选地，本发明的单组分透明脱醇型有机硅密封胶还包括一些助剂，比如增塑剂，色浆，荧光指示剂。

15、本发明所提供的单组分透明脱醇型有机硅密封胶组合物，适用于厚度＜6mm的浅层涂覆和密封粘接，涂覆之后在温度为15～35℃，湿度为30～85％rh的环境下养护，实现快速固化。本发明有机硅密封胶尤其适用于厚度＜3mm的浅层涂覆和密封粘接，涂覆之后在温度为25～35℃，湿度为50～85％rh的环境下养护，实现更加快速固化。

16、本发明的组合物一般25℃，50％rh的温湿度条件下养护就能满足大部分应用需求，实现在2h时间固化深度接近甚至超过1mm；而且可以通过提高环境温度和湿度实现更快速固化。但温湿度不易过高，否则固化太快导致缩合反应过程中所产生的小分子无法及时释放，在内部聚集形成气泡，反而影响了使用效果。