基于poss改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】一種基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠及其制備方法，將氣相白炭黑5～10重量份與TMPDiollsobutylPOSS3～5重量，在100℃～110℃攪拌2～3h，高溫下除去水分并攪拌均勻，得到共混物A，在室溫下，將α,γ-端羥基聚硅氧烷100重量份，硅烷偶聯(lián)劑1～5重量份，催化劑1~2重量份，交聯(lián)劑5～7重量份以及所得共混物A，真空度0.06～0.095MPa，轉(zhuǎn)速20～600rpm下反應(yīng)60～180分鐘后制得基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠。其特點(diǎn)在于TMPDiollsobutylPOSS在硅酮密封膠表面形成的具有有機(jī)無(wú)機(jī)雜化特征的致密富集區(qū)，能有效阻隔輻照能和熱能，大幅度提升室溫硫化硅酮密封膠的耐輻照性、耐熱性和物理力學(xué)性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高分子密封材料領(lǐng)域，涉及一種室溫硫化硅酮密封膠及其制備方法， 尤其是一種基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化娃酮密封膠及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 室溫硫化硅酮密封膠（RTV)是上世紀(jì)六十年代問(wèn)世的一種新型的有機(jī)硅彈性體， 其基礎(chǔ)聚合物是粘度較低的端活性或側(cè)活性聚硅氧烷，它最突出的特點(diǎn)是在室溫下無(wú)須加 熱，在室溫條件下接觸空氣中的水蒸氣就可以發(fā)生交聯(lián)固化，使用極其方便。室溫硫化硅酮 密封膠依其產(chǎn)品形態(tài)可分為單組份及雙組份兩種；依其交聯(lián)固化機(jī)理可分為縮合型和加成 型兩種。硅酮密封膠結(jié)構(gòu)中含有Si-O鍵，其鍵能高達(dá)425kJ/mol，遠(yuǎn)大于C-C鍵能（345 kj/ mol)和C-O鍵能（351 kj/mol)，因此其穩(wěn)定性好，具有較好的耐候性，耐玷污性，密封性， 此外，其力學(xué)性能如拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、硬度等改變很小，因此廣泛應(yīng)用于電子封 裝、建筑、汽車(chē)等行業(yè)。
[0003] 多面體齊聚倍半娃氧燒（Polyhedral oligomeric silsesquioxanes，簡(jiǎn)稱(chēng) P0SS) 的典型分子式為（RSiOp5)n (η彡4, R=H、烷基、芳基或有機(jī)官能基團(tuán))，硅和氧構(gòu)成其無(wú)機(jī)的 結(jié)構(gòu)中心，結(jié)構(gòu)中心外圍被有機(jī)取代基所包圍。POSS特殊的有機(jī)無(wú)機(jī)雜化結(jié)構(gòu)，賦予其優(yōu)異 的納米尺寸效應(yīng)、高熱穩(wěn)定性以及抗氧化性，同時(shí)外圍的有機(jī)基團(tuán)又為其參與構(gòu)建復(fù)合材 料提供了機(jī)會(huì)。近年來(lái)，POSS作為納米材料領(lǐng)域的新生寵兒，被廣泛應(yīng)用于高分子材料的 改性。
[0004] 隨著社會(huì)的飛速發(fā)展和進(jìn)步，具有優(yōu)異性能的高分子密封材料具有越來(lái)越大的市 場(chǎng)需求。目前，汽車(chē)?yán)?、汽?chē)車(chē)燈線(xiàn)圈的密封，家用電器光電顯示操作面板及數(shù)碼管的封 裝，LED等光電器件的封裝等都采用的硅酮密封膠。然而，由于我國(guó)室溫硫化硅酮密封膠發(fā) 展起步較晚，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品大多只能用在性能要求不高的場(chǎng)合，而高性能的室溫硫化硅酮密封 膠市場(chǎng)還主要被歐美等國(guó)的進(jìn)口產(chǎn)品所占據(jù)。因此，對(duì)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的室溫硫化硅酮密封膠進(jìn) 行改性，提高其綜合性能，拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域，成為重要的研究課題。
[0005] 中國(guó)專(zhuān)利CN1687288A，《阻燃性硅酮結(jié)構(gòu)密封膠及其制造方法》提供了一種 阻燃性硅酮結(jié)構(gòu)密封膠及其制備方法，具有較好的阻燃性和物理力學(xué)性能。中國(guó)專(zhuān)利 CN102643626A，《一種脫醇型硅酮密封膠及其生產(chǎn)方法》提供了一種脫醇型硅酮密封膠及其 生產(chǎn)方法，適用于連續(xù)化生產(chǎn)，生產(chǎn)出的膠漿性能優(yōu)異，儲(chǔ)存穩(wěn)定性良好，綜合性能優(yōu)越。中 國(guó)專(zhuān)利CN102898838A，《一種納米改性電子硅酮膠及其制備方法》對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，提 供了一種納米改性電子硅酮膠及其制備方法，有效提高了膠體的力學(xué)性能、擠出性能、耐高 溫腐蝕性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，而且生產(chǎn)時(shí)無(wú)需加熱，硫化速度快，有效降低了生產(chǎn)成本。楊維沛 等（電子灌封用流淌型硅酮密封膠的研制[J].潤(rùn)滑與密封，2008,33 (1)，144?145)研制 了一種電子灌封用流淌型硅酮膠密封膠，探討了其配方和工藝過(guò)程，使用結(jié)果表明，具有優(yōu) 良的電性能，涂在光電元件上可起絕緣、抗腐蝕作用，達(dá)到了同類(lèi)進(jìn)口產(chǎn)品的性能指標(biāo)。李 健民等（電子/電氣工業(yè)用硅酮膠粘劑[J].粘接，2004,25 (6)，45?46)介紹了 SE918X 系列硅酮膠，這種膠已成功地應(yīng)用于微電機(jī)、繼電器等的接點(diǎn)粘接密封，消除了接點(diǎn)故障隱 患。王躍林等(納米碳酸鈣粒子在硅酮密封膠中的增強(qiáng)作用[J].高等學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)報(bào)，2002， 23 (10))選用不同粒徑的3種活性納米碳酸鈣，研究粒徑大小和用量對(duì)硅酮膠力學(xué)性能和 分子運(yùn)動(dòng)的影響。
[0006] 綜上所述，高性能室溫硫化硅酮密封膠的改性研究已取得一定進(jìn)展，但上述研究 報(bào)道均未涉及一種基于POSS改性技術(shù)的高性能室溫硫化硅酮密封膠，本發(fā)明旨在提供一 種基于多面體齊聚倍半硅氧烷（POSS)改性技術(shù)的硫化硅酮密封膠及其制備方法，經(jīng)改性的 室溫硫化硅酮密封膠具有優(yōu)異的耐輻照性，耐熱性和物理力學(xué)性能，可應(yīng)用于對(duì)耐輻照性、 耐熱性以及力學(xué)性能要求較高的電子封裝及建筑領(lǐng)域，尤其是LED發(fā)光裝置封裝材料領(lǐng) 域。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所涉及的基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠為單組分型室溫硫化 硅酮密封膠，采用TMP Diollsobutyl POSS作為改性劑，利用TMP Diollsobutyl POSS在硅 酮密封膠表面形成的具有有機(jī)無(wú)機(jī)雜化特征的致密富集區(qū)，有效阻隔輻照能和熱能，大幅 度提升室溫硫化硅酮密封膠的耐輻照性、耐熱性和物理力學(xué)性能。
[0008] 本發(fā)明所述基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠各組分按質(zhì)量份比為： a，Y -端輕基聚娃氧燒 100份 TMP Diollsobutyl POSS 3 ?5份 氣相白炭黑 5?10份 硅烷偶聯(lián)劑 1?5份 催化劑 1~2份 交聯(lián)劑 5?7份 本發(fā)明所述α，Υ-端羥基聚硅氧烷優(yōu)選市售107硅橡膠，其結(jié)構(gòu)式為：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于poss改性技術(shù)的室溫硫化娃酮密封膠，其特征在于：該密封膠的配方組分 按質(zhì)量份計(jì)為： a，Y -端輕基聚娃氧燒 100份 TMP Diollsobutyl P0SS 3 ?5份 氣相白炭黑 5?10份 硅烷偶聯(lián)劑 1?5份 催化劑 1~2份 交聯(lián)劑 5?7份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠，其特征在 于：所述a，Y _端羥基聚硅氧烷優(yōu)選市售107硅橡膠，其結(jié)構(gòu)式為：
其中，25°C的粘度為3000?50000mPa ? s，分子量為10000。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠，其特征在 于：所述TMP Diollsobutyl P0SS 為美國(guó) Hybrid Plastics 公司生產(chǎn)的 TMP Diollsobutyl P0SS，型號(hào)為AL0104,其結(jié)構(gòu)式如下：
〇
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠，其特征在 于：所述氣相白炭黑為經(jīng)有機(jī)硅烷表面處理的氣相白炭黑，比表面積為100?300m2/g。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化娃酮密封膠，其特征在 于：所述娃燒偶聯(lián)劑為氨丙基二乙氧基娃燒、Y_(2, 3-環(huán)氧，丙氧）丙基二甲氧基娃 烷和N-(0 -氨乙基）-Y _氨丙基三甲氧基硅烷中的一種或幾種。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于POSS改性技術(shù)的室溫硫化娃酮密封膠，其特征在 于：所述催化劑為有機(jī)鈦絡(luò)合物催化劑，優(yōu)選鈦酸異丙酯和乙酰乙酸乙酯螯合物。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化硅酮密封膠，其特征在 于：所述交聯(lián)劑為甲基三甲氧基硅烷。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1~6所述一種基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫化娃酮密封膠的制備方法， 其特征在于：（1):將氣相白炭黑5?10份與TMP Diollsobutyl P0SS 3?5份加入高速分 散攪拌機(jī)，在l〇〇°C?110°C攪拌2?3h，高溫下除去水分并攪拌均勻，得到共混物A ;(2): 將a，Y _端羥基聚硅氧烷1〇〇份，硅烷偶聯(lián)劑1?5份，催化劑廣2份，交聯(lián)劑5?7份 以及步驟1所得共混物A，加入高速分散攪拌機(jī)內(nèi)，于室溫下，真空度0. 06?0. 095MPa，轉(zhuǎn) 速20?600rpm下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)60?180分鐘后制得基于P0SS改性技術(shù)的室溫硫 化娃酮密封膠。
【文檔編號(hào)】C09J11/06GK104277758SQ201310279892
【公開(kāi)日】2015年1月14日 申請(qǐng)日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】湯海濱 申請(qǐng)人:廈門(mén)科一新材料有限公司