專利名稱：具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)硅材料粘接及補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)領(lǐng)域，更詳細(xì)的是可以提高加成型液體硅橡膠粘接性能和力學(xué)性能的粘接促進(jìn)劑。本發(fā)明還涉及所述粘接促進(jìn)劑的制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，人類已經(jīng)進(jìn)入了電子信息時(shí)代。隨著電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，電子元件、邏輯電路日益趨于集成化、小型化和模塊化，而且工作環(huán)境更加苛刻，對電子器件的使用穩(wěn)定性提出了更高的要求。封裝是電子元器件的重要工序之一，它可以 強(qiáng)化電子器件的整體性，防止水分、塵埃以及有害氣體對電子元器件的侵蝕，提高對外來沖擊、震動的抵抗力，穩(wěn)定元器件參數(shù)，并有利于器件的小型化和輕量化。目前常用的電子封裝材料主要有環(huán)氧樹脂，聚氨酯和有機(jī)硅材料三大類。其中，加成型液體硅橡膠可以在-60 200°C長期保持彈性，固化時(shí)不吸熱、不放熱，固化后不收縮，并具有優(yōu)良的電性能和化學(xué)穩(wěn)定性能，能耐水、耐臭氧、耐候，成為高性能的封裝材料之一。雖然加成型液體硅橡膠具有其它封裝材料無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其自身也有一些問題。如加成型液體硅橡膠在硫化后表面絕大部分為非極性的有機(jī)基團(tuán)，表現(xiàn)出低的內(nèi)聚能(Silicone sealants and structural adhesives.1nternational Journal of Adhesion& Adhesives, 2001, 21 (5) :411_422)，因而對其它材料的粘接性差，在使用時(shí)水分容易通過硅橡膠與基材之間的空隙滲入電子器件內(nèi)部導(dǎo)致腐蝕和絕緣失效，在苛刻的環(huán)境中甚至?xí)c基材脫落，使電子器件失去密封保護(hù)，在一定程度上限制了其應(yīng)用范圍。為了解決上述問題，國內(nèi)外對如何提高加成型液體硅橡膠與基材的粘接性進(jìn)行了一些研究。目前，主要有三種方法一是對基材表面進(jìn)行處理，包括用底涂劑預(yù)處理基材表面、用等離子體處理基材表面等措施，缺點(diǎn)是需要附加的生產(chǎn)工序，降低了生產(chǎn)效率，增加了生產(chǎn)成本；二是通過改變聚硅氧烷的分子結(jié)構(gòu)，使加成型液體硅橡膠本身具有粘接性，但由于該制備過程比較復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)和推廣應(yīng)用受到較大限制；三是通過加入粘接促進(jìn)劑，使有加成型液體硅橡膠固化后獲得粘接性。中國專利CN102408869A公開了一種用乙烯基三甲(乙)氧基硅烷與γ_(2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三甲(乙)氧基硅烷通過水解反應(yīng)或者兩者的水解反應(yīng)產(chǎn)物與Y-氨丙基二甲(乙)氧基娃燒反應(yīng)制備的對招材有一定粘接性的加成型液體娃橡I父粘接促進(jìn)劑，但存在硅氧烷的水解反應(yīng)條件不好控制，反應(yīng)過程容易產(chǎn)生凝膠，以及含氮化合物容易使鉬催化劑中毒等缺點(diǎn)。歐洲專利ΕΡ2158285Β1報(bào)道了一種利用硅氫加成反應(yīng)合成的具有至少一個苯環(huán)結(jié)構(gòu)、至少一個脂環(huán)族環(huán)氧基和至少一個S1-H基的有機(jī)硅化合物，將其加入硅橡膠中可以制得對燃料電池中的電解質(zhì)薄膜產(chǎn)生良好粘接性的密封材料。中國專利CN102010598A也報(bào)道了一種利用硅氫加成反應(yīng)合成的含有三聚異氰酰環(huán)且每I分子三聚異氰酰環(huán)上具有烯丙基、環(huán)氧基及有機(jī)甲硅烷氧基的有機(jī)硅氧烷，通過向硅橡膠加入該粘接促進(jìn)劑，可以使其與液晶聚合物等熱塑性塑料產(chǎn)生良好粘接。但都存在硅氫加成反應(yīng)條件不好控制，鉬催化劑去除困難等缺點(diǎn)。目前對提高加成型液體硅橡膠粘接性的粘接促進(jìn)劑雖然已有一些報(bào)道，但這些工作大多只研究粘接性能，對于能同時(shí)提高加成型液體娃橡膠粘接性能和力學(xué)性能的粘接促進(jìn)劑卻沒有相關(guān)的報(bào)道。由于有機(jī)硅橡膠具有非結(jié)晶性結(jié)構(gòu)，其大分子鏈非常柔順，鏈間相互作用力弱，未經(jīng)補(bǔ)強(qiáng)的有機(jī)硅橡膠強(qiáng)度極低，幾乎無使用價(jià)值。因此，發(fā)展具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑及其制備方法。本發(fā)明還涉及粘接促進(jìn)劑在加成型液體硅橡膠中的應(yīng)用，將這種粘接促進(jìn)劑加入加成型液體硅橡膠中，可以獲得良好的粘結(jié)性能和力學(xué)性能。本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑，同時(shí)含多烯基、環(huán)氧基和烷氧基的硅氧烷化合物，其分子通式為
權(quán)利要求
1.一種具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑，其特征在于促進(jìn)劑為同時(shí)含多稀基、環(huán)氧基和燒氧基的娃氧燒化合物，其分子通式為
2.權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑的制備方法，其特征在于將含羥基的多烯基醚類化合物與環(huán)氧基硅氧烷化合物按摩爾比O. 8 I 1.4 :1 在室溫下攪拌均勻，然后在攪拌條件下加入反應(yīng)物總質(zhì)量的O. 5 4%的有機(jī)鈦酸酯催化劑，在溫度為60 130°C條件下反應(yīng)I 10h，在真空度為O. 01 30kPa條件下繼續(xù)反應(yīng) I 6h得到加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑；所述含羥基的多烯基醚類化合物為甘油二烯丙基醚、三羥甲基丙烷二烯丙基醚和季戊四醇三烯丙基醚中的一種或多種；所述環(huán)氧基娃氧燒化合物是3-(2, 3-環(huán)氧丙氧)丙基二甲氧基娃燒、3-(2, 3-環(huán)氧丙氧)丙基甲基二甲氧基硅烷、3-(2，3_環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、3-(2，3_環(huán)氧丙氧) 丙基甲基二乙氧基硅烷、2- (3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基三甲氧基硅烷和2- (3,4-環(huán)氧環(huán)己烷基)乙基二乙氧基娃燒中的一種或多種；所述有機(jī)鈦酸酯催化劑為鈦酸四乙酯、鈦酸四異丙酯、鈦酸四丁酯、鈦酸四叔丁酯和二 (乙酰丙酮)鈦酸二異丙酯中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述含羥基的多烯基醚類化合物與環(huán)氧基硅氧烷化合物的摩爾比為1:1 1.2 :1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述溫度為60 130°C條件下反應(yīng)的時(shí)間為1. 5 7. 5h。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述真空度為O.01 30kPa條件下繼續(xù)反應(yīng)的時(shí)間為2 4h。
6.權(quán)利要求1所述的粘接促進(jìn)劑在加成型液體硅橡膠中的應(yīng)用，其特征在于依次將 100質(zhì)量份的乙烯基硅油、120 200質(zhì)量份的氧化鋁、O. 8 6質(zhì)量份的粘接促進(jìn)劑、含氫硅油和O. 004 O. 03質(zhì)量份的1-乙炔基-1-環(huán)己醇加入捏合機(jī)，在室溫下攪拌均勻，然后再加入鉬含量為1500 4500ppm的氯鉬酸的二乙烯基四甲基二硅氧烷絡(luò)合物，攪拌均勻， 在真空度O. 5 50kPa下脫泡8 25min,最后在110 15CTC下固化I 5h成型；所述含氫硅油中硅氫鍵與乙烯基硅油和粘接促進(jìn)劑中雙鍵總和的摩爾比為1:1 1. 6 I;所述鉬金屬原子含量占總物料質(zhì)量的2 40ppm。
全文摘要
本發(fā)明公開了具有補(bǔ)強(qiáng)作用的加成型液體硅橡膠粘接促進(jìn)劑及其制備方法和應(yīng)用，該粘接促進(jìn)劑是同時(shí)含多烯基、環(huán)氧基和烷氧基的硅氧烷化合物，制備時(shí)，將含羥基的多烯基醚類化合物與環(huán)氧基硅氧烷化合物在室溫下攪拌均勻，加入催化劑，升溫到60～130℃反應(yīng)1～10h，然后在減壓條件下繼續(xù)反應(yīng)1～6h制備得到。本發(fā)明的制備工藝簡便，原料價(jià)廉易得，綠色環(huán)保，易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明制備的粘接促進(jìn)劑能顯著提高加成型液體硅橡膠的粘接性能，有利于填料在硅橡膠中的填充和分散，改善硅橡膠的力學(xué)性能，在電子器件封裝、半導(dǎo)體芯片涂覆和光伏組件封裝等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號C07F7/18GK102994004SQ20121050181
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者曾幸榮, 潘科學(xué), 胡新嵩, 林曉丹, 李紅強(qiáng), 賴學(xué)軍, 黃俊鵬, 范志山 申請人:華南理工大學(xué)