一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 19:32:07
技术领域
本发明属于有机硅灌封胶技术领域，尤其涉及一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶及其制备方法。
背景技术
有机硅高分子材料因特殊的硅氧键主链结构而具有独特的耐气候、耐老化性能，优异的耐高低温性能，良好的疏水性、机械性能和电绝缘等性能，因而被广泛用于电子电器元件的灌封保护，主要起到密封、防潮、防尘、导热、阻燃等防护作用。双组分加成型有机硅灌封胶由于固化速度快、无固化副产物而备受人们的青睐。一般地，其主要是由乙烯基硅油和含氢硅油在铂催化剂作用下通过硅氢加成反应形成固化交联物。由于其组成中的铂催化剂容易被电子元器件或者壳体中的杂质阻聚，从而造成灌封胶不能固化或者固化不完全(通常也称为催化剂中毒)，以致影响其使用。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供了一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶及其制备方法，在本发明的有机硅灌封胶中引入缩合反应催化剂和三甲氧基封端的有机硅聚合物，有效地改善了加成型有机硅灌封胶经常存在的催化剂中毒问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶，包括A组分和B组分，所述A组分以质量份计包括乙烯基硅油24-60份、硅氧加成反应催化剂0.05-1份、缩合反应催化剂0.05～1份、填料39-75份；
所述B组分以质量份计包括乙烯基硅油20-40份、填料30-70份、含氢硅油1-10份、三甲氧基封端有机硅聚合物1-10份、增粘剂0.1-2份。
优选地，所述三甲氧基封端有机硅聚合物为三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷。
优选地，所述缩合反应催化剂为螯合的钛化合物或酞酸酯。
优选地，所述酞酸酯为四烷氧基酞酸酯、四丁基酞酸酯或异丙基乙酰基丙酮酸基酞酸酯或其混合。
优选地，所述硅氧加成反应催化剂为铂金催化剂。
优选地，所述铂金催化剂为氯化铂、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液或氯铂酸与醇的反应物或氯铂酸与烯烃化合物的反应物或氯铂酸与含乙烯基的硅氧烷的反应物或铂-烯烃络合物或铂-含乙烯基的硅氧烷的络物。
优选地，所述A组分和B组分的填料分别为二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝或碳酸钙中的至少一种或其混合。
优选地，所述增粘剂为硅烷偶联剂，所述硅烷偶联剂包括硅烷氧基和有机基团，有机基团可以为异氰尿酸酯基、烯丙基或环氧基中的任意一种。
本发明还提供了一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶的制备方法，将抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶的A组分和B组分按质量比1:1混合搅拌均匀，于烘箱中固化，一般在60℃烘箱固化1h。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明的有机硅灌封胶中在A组分中添加缩合反应催化剂，B组分中添加三甲氧基封端的有机硅聚合物，在加成型固化体系中引入了缩合型固化体系，形成于加成/缩合双固化体系。在A组分和B组分混合后，三甲氧基封端的有机硅聚合物在缩和反应催化剂作用下，在胶体和基材界面处先固化，相当于形成一个“保护层”，从而可以有效避免体系中加成型固化部分不受杂质的干扰，能够改善催化剂中毒问题，具有很高的使用价值。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明提出的一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶及其制备方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
有机硅广泛应用于电子领域，从固化方式说，主要有加成型固化和缩合型固化。其中，加成型固化一般会用到铂金催化剂，但是铂金催化剂对电子元器件或者壳体中的杂质比较敏感，容易受其影响从而造成胶体不能固化或者固化不完全(通常也称为催化剂中毒)，以致影响其使用。
为了改善加成型有机硅灌封胶的中毒问题，通常的做法是增加组成物中催化剂的用量，或者清洗/洁净电子元器件和灌封壳体，这样会增加配方成本和增加客户的使用工序，并且，效果也不是十分理想。
本发明提供的抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶含有缩合反应催化剂和三甲氧基封端有机硅聚合物，具体包括A组分和B组分，A组分以质量份计包括乙烯基硅油24-60份、硅氧加成反应催化剂0.05-1份、缩合反应催化剂0.05～1份、填料39-75份；
B组分以质量份计包括乙烯基硅油20-40份、填料30-70份、含氢硅油1-10份、三甲氧基封端有机硅聚合物1-10份、增粘剂0.1-2份。
三甲氧基封端有机硅聚合物优选为三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷。
本发明在原有的加成型固化体系中加入了缩合型固化体系，属于加成/缩合双固化体系。不同于加成型固化，缩合型固化对杂质不敏感。三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷在缩合反应催化剂作用下，在胶体和基材界面处先固化，相当于形成了一个”保护层“，从而可以有效避免体系中加成型固化部分不受杂质的干扰，能够改善催化剂中毒问题，具有很大的使用价值。本发明的的有机硅灌封胶既能改善催化剂中毒问题，而且还不会增加配方成本和增加客户的使用工序。
缩合反应催化剂为螯合的钛化合物或酞酸酯。其中，酞酸酯为四烷氧基酞酸酯、四丁基酞酸酯或异丙基乙酰基丙酮酸基酞酸酯或其混合。
硅氧加成反应催化剂为铂金催化剂，其中铂金催化剂为氯化铂、氯铂酸、氯铂酸的醇溶液或氯铂酸与醇的反应物或氯铂酸与烯烃化合物的反应物或氯铂酸与含乙烯基的硅氧烷的反应物或铂-烯烃络合物或铂-含乙烯基的硅氧烷的络物等等。
A组分和B组分的填料分别为二氧化硅、氧化铝、氢氧化铝或碳酸钙中的至少一种或其混合。
增粘剂为硅烷偶联剂，硅烷偶联剂包括硅烷氧基和有机基团，有机基团可以为异氰尿酸酯基、烯丙基或环氧基中的任意一种。
本发明还提供了一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶的制备方法，将抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶的A组分和B组分按质量比1:1混合搅拌均匀，于烘箱中固化，一般在60℃烘箱固化1h。
下面以具体的实施例对本发明的观点具体阐述
实施例1
一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：
A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.2wt％；
缩合反应催化剂，0.1wt％；
二氧化硅，59.7wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，28wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，7wt％；
三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，5wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
实施例2
一种抗中毒双组分加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.2wt％；
缩合反应催化剂，0.1wt％；
氢氧化铝，59.7wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，24wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，7wt％；
三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，9wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
对比例1
加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：
A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.2wt％；
二氧化硅，59.8wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，32wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，8wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
对比例2
加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：
A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.6wt％；
氢氧化铝，59.4wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，32wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，8wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
对比例3
加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：
A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.2wt％；
缩合反应催化剂，0.1wt％；
二氧化硅，59.7wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，32wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，8wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
对比例4
加成型有机硅灌封胶，其由A组分和B组分组成：
A组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，40wt％；
硅氢加成反应催化剂，0.2wt％；
氢氧化铝，59.8wt％；
B组分包括以下重量份的原料：
乙烯基硅油，28wt％；
氧化铝，59wt％；
含氢硅油，7wt％；
三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，5wt％；
异氰尿酸酯基，1wt％。
实施例1-2和对比例中所使用的原料种类及各个原料在有机硅灌封胶整体中所占的质量分数如表1所示。对各实施例和对比例所得的灌封胶将A、B组分按质量分数1：1混合搅拌均匀后，涂抹在相同的基材上，与60℃烘箱固化1h后测试硬度，具体测试数据见表2。
表1各实施例和对比例中原料和原料所占质量分数
表2实施例和对比例的硬度结果
从表2中结果中可以看出，对比例1和3-4为固化，对比例2虽然固化但是固化后的硬度明显比实施例1和2的硬度小很多。对比例3和4说明，在本发明中缩合反应催化剂和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷缺一不可，需要共同作用，在胶体和基材界面处先固化，在基材上方形成“保护层”，从而避免体系中加成型固化部分不受杂质的干扰，完全固化，改善催化剂中毒问题，因此实施例1和2的硬度比对比例的硬度高出很多。对比例1-2中无缩合反应催化剂和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，对比例1未固化，对比例2固化，但固化后的硬度是Shore 00 40，硬度非常小，说明未完全固化。对比例1-2的结果表面在灌封胶原料中缺少缩合反应催化剂和三甲氧基封端聚二甲基硅氧烷，灌封胶体系中只有加成型固化部分，发生催化剂中毒现象。
上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明做出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。