本發(fā)明屬于光學(xué)膠，涉及一種有機(jī)硅凝膠及其制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、有機(jī)硅凝膠是一種柔軟的彈性體，具有良好的粘性，同時(shí)具有硅橡膠優(yōu)良的耐高低溫、耐候性等特點(diǎn)。由于不添加粉料，有機(jī)硅凝膠具有非常好的光學(xué)性能，透光率可以達(dá)到99％以上，近幾年在屏幕全貼合領(lǐng)域的應(yīng)用越來越多。比如cn111154451a采用乙烯基硅油、乙烯基硅樹脂、含氫硅油、含氫硅樹脂、催化劑、抑制劑為原料得到了一種熱固性液態(tài)光學(xué)膠、具有內(nèi)聚強(qiáng)度較高，粘結(jié)力較好，對(duì)顯示模組的貼合素材的粘結(jié)力優(yōu)異的特點(diǎn)。cn109266010a通過采用側(cè)氫聚硅氧烷、具有特定支化結(jié)構(gòu)的乙烯基聚硅氧烷、具有特定結(jié)構(gòu)的環(huán)氧改性聚硅氧烷、催化劑、抑制劑為原料得到一種具有流動(dòng)性好，室溫短時(shí)間固化，低溫透明硅凝膠，針入值范圍為25-105；透光率大于95％，用于液晶觸摸屏填充。cn110305486a采用乙烯基硅油、端含氫硅油、含氫硅油、催化劑、抑制劑為原料，得到了一種可以用于屏幕貼合的光學(xué)有機(jī)硅凝膠。

2、隨著消費(fèi)電子市場的發(fā)展，戶外的屏幕越來越多，硅凝膠為了保持自身的粘接性和柔韌性，交聯(lián)度都比較低，因此力學(xué)強(qiáng)度也比較低。戶外的使用環(huán)境比較復(fù)雜，使用時(shí)受到光照、自身發(fā)熱、晝夜溫差等方面影響，時(shí)間久了硅凝膠有開裂的風(fēng)險(xiǎn)，雖然硅凝膠有自修復(fù)的功能，但是難以完全恢復(fù)成未開裂的狀態(tài)，對(duì)光線的透過會(huì)產(chǎn)生一定影響，影響顯示的美觀性。雖然通過添加乙烯基mq樹脂、含氫mq樹脂可以改善力學(xué)性能，但是乙烯基mq樹脂、含氫mq樹脂會(huì)增大交聯(lián)密度，對(duì)韌性會(huì)有一定的影響，如果添加量太少又起不到明顯效果。

3、屏幕中的lcd(液晶顯示器)偏光片屬于有機(jī)材料，不能長時(shí)間的耐受太陽光中的紫外線，影響使用壽命。紫外線的波長在10nm-400nm，太陽光線到達(dá)地面時(shí)，波長短于290nm的紫外光線絕大多數(shù)被臭氧吸收，自然光線中紫外線主要是波長在290-400nm的部分，這部分波長的紫外線對(duì)lcd材料的老化損害最嚴(yán)重，影響使用壽命。屏幕的基本結(jié)構(gòu)自上而下分別是蓋板玻璃、光學(xué)膠和lcd偏光片，而作為光學(xué)膠的硅凝膠無論對(duì)紫外光還是可見光都有非常好的透過性，常規(guī)的硅凝膠無法滿足防止紫外線穿透的作用。對(duì)戶外使用的屏幕來說，如何降低紫外線的穿透對(duì)lcd材料的老化損害成為一個(gè)新的需求。

4、因此，在本領(lǐng)域中期望開發(fā)一種兼具良好的韌性、力學(xué)性能、粘接性能以及耐老化的有機(jī)硅凝膠。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種有機(jī)硅凝膠及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的有機(jī)硅凝膠可在戶外惡劣環(huán)境中使用，主要用于戶外使用屏幕的全貼合。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供一種有機(jī)硅凝膠，所述有機(jī)硅凝膠的制備原料包括a組分和b組分，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：

4、

5、

6、所述b組分按照重量份數(shù)計(jì)，包括如下組分：

7、端乙烯基硅油????????????????????99-99.9份；

8、催化劑??????????????????????????0.01-0.5份；

9、所述甲基mq硅樹脂的結(jié)構(gòu)為[(ch3)3sio1/2]a[sio2]b，a與b的摩爾比為(1-1.4):1，例如1:1、1.1:1、1.2:1、1.3:1、1.4:1等。

10、本發(fā)明在硅凝膠體系中引入了甲基mq硅樹脂，其可以和體系很好的相容，不影響透光率，同時(shí)甲基mq硅樹脂可以附著在硅氧烷的分子鏈上，起到良好的增強(qiáng)作用，提高硅凝膠的力學(xué)性能；甲基mq樹脂在合成的過程中會(huì)有少量殘留的硅羥基，硅羥基可以增強(qiáng)硅凝膠與界面之間的作用力，從而提升硅凝膠的粘接力和表面粘性，表面粘性提升后有利于干法貼合工藝(干法貼合工藝是先將硅凝膠在lcd上固化之后再貼合蓋板玻璃的一種工藝)。本發(fā)明同時(shí)在硅凝膠中添加特定的紫外吸收劑，可以吸收290-400nm之間的紫外線，防止紫外線穿透硅凝膠，保護(hù)屏幕中的lcd材料，延長屏幕的使用壽命。此外，紫外吸收劑本身呈淡黃色，對(duì)硅凝膠的黃變有一定影響，通過添加甲基mq硅樹脂可以抑制黃變。

11、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，端乙烯基硅油的用量可以為20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、35份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份、62份、64份、66份、68份、70份、72份、74份、76份、78份、80份、82份、84份、86份、88份、90份等。

12、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，端含氫硅油的用量可以為0份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份、32份、34份、36份、38份、40份、42份、44份、46份、48份、50份、52份、54份、56份、58份、60份等。

13、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，交聯(lián)氫硅油的用量可以為0.05份、0.06份、0.08份、0.1份、0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份、4份、4.5份、5份等。

14、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，甲基mq硅樹脂的用量可以為10份、12份、14份、16份、18份、20份、22份、24份、26份、28份、30份等。

15、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，紫外吸收劑的用量可以為0.1、0.3份、0.5份、0.8份、1份、2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份等。

16、在本發(fā)明中，所述a組分按照重量份數(shù)計(jì)，抑制劑的用量可以為0.001份、0.003份、0.005份、0.008份、0.01份、0.03份、0.05份、0.08份、0.1份等。

17、在本發(fā)明中，所述b組分按照重量份數(shù)計(jì)，端乙烯基硅油的用量可以為99份、99.1份、99.2份、99.3份、99.4份、99.5份、99.6份、99.7份、99.8份、99.9份等。

18、在本發(fā)明中，所述b組分按照重量份數(shù)計(jì)，催化劑的用量可以為0.01份、0.03份、0.05份、0.08份、0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份等。

19、優(yōu)選地，以a組分和b組分的總重量為100％計(jì)，所述甲基mq硅樹脂的用量為5％-15％，例如5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％等。

20、優(yōu)選地，所述a組分和b組分中的端乙烯基硅油為兩端含有乙烯基的聚二甲基硅氧烷，粘度各自獨(dú)立地為10-800000mpa·s，例如10mpa·s、50mpa·s、100mpa·s、500mpa·s、1000mpa·s、5000mpa·s、10000mpa·s、50000mpa·s、100000mpa·s、300000mpa·s、500000mpa·s、800000mpa·s等；使用時(shí)可單獨(dú)使用一種也可以將不同粘度的端乙烯基硅油混合使用。

21、優(yōu)選地，所述a組分和b組分中的端乙烯基硅油中的乙烯基含量各自獨(dú)立地為0.02-3mmol/g，例如0.02mmol/g、0.03mmol/g、0.05mmol/g、0.08mmol/g、0.1mmol/g、0.3mmol/g、0.5mmol/g、0.8mmol/g、1mmol/g、1.5mmol/g、2mmol/g、2.5mmol/g、3mmol/g等。

22、優(yōu)選地，所述端含氫硅油為兩端各有一個(gè)硅氫基的聚二甲基硅氧烷，粘度為1-1000mpa·s，例如1mpa·s、3mpa·s、5mpa·s、8mpa·s、10mpa·s、30mpa·s、50mpa·s、80mpa·s、100mpa·s、300mpa·s、500mpa·s、800mpa·s、1000mpa·s等。

23、優(yōu)選地，所述端含氫硅油中的硅氫基含量為0.01-2mmol/g，例如0.01mmol/g、0.03mmol/g、0.05mmol/g、0.08mmol/g、0.1mmol/g、0.3mmol/g、0.5mmol/g、0.8mmol/g、1mmol/g、1.2mmol/g、1.4mmol/g、1.6mmol/g、1.8mmol/g、2mmol/g等。

24、優(yōu)選地，所述端含氫硅油中的硅氫基與整個(gè)制備原料體系中的乙烯基的摩爾比為(0-0.9):1，例如0:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1等。

25、優(yōu)選地，所述交聯(lián)氫硅油的每個(gè)分子鏈中至少含有三個(gè)硅氫基，硅氫基在兩端與側(cè)鏈或者全在側(cè)鏈。

26、優(yōu)選地，所述交聯(lián)氫硅油的粘度為1-500mpa·s，例如1mpa·s、3mpa·s、5mpa·s、8mpa·s、10mpa·s、30mpa·s、50mpa·s、80mpa·s、100mpa·s、150mpa·s、200mpa·s、250mpa·s、300mpa·s、350mpa·s、400mpa·s、450mpa·s、500mpa·s等。

27、優(yōu)選地，所述交聯(lián)氫硅油中的硅氫基含量為0.9-16mmol/g，例如0.9mmol/g、1mmol/g、3mmol/g、5mmol/g、8mmol/g、10mmol/g、12mmol/g、14mmol/g、16mmol/g等。

28、優(yōu)選地，所述交聯(lián)氫硅油中的硅氫基與整個(gè)制備原料體系中的乙烯基的摩爾比為(0.05-0.8):1，例如0.05:1、0.08:1、0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1等。

29、優(yōu)選地，所述端含氫硅油和交聯(lián)氫硅油中的硅氫基之和與整個(gè)制備原料體系中的乙烯基的摩爾比小于1:1。

30、優(yōu)選地，所述紫外吸收劑包括3-(2h-苯并三唑)-5-(1,1-二-甲基乙基)-4-羥基-苯丙酸辛基酯，商品牌號(hào)為uv384-2，結(jié)構(gòu)如下所示：

31、

32、優(yōu)選地，所述抑制劑包括2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基環(huán)四硅氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙烯基硅氧烷、3-甲基-1-丁炔-3-醇、1-乙炔基環(huán)己醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇、3-丙基-1-丁炔-3-醇、3-辛基-1-丁炔-3-醇中的任意一種或至少兩種的組合。

33、優(yōu)選地，所述催化劑包括鉑催化劑。

34、優(yōu)選地，所述鉑催化劑為有機(jī)鉑絡(luò)合物，選自氯鉑酸的醇溶液、四氫呋喃配位的鉑催化劑或二乙烯基四甲基硅氧烷配位的鉑催化劑中的任意一種或至少兩種的組合。

35、優(yōu)選地，所述a組分和b組分的重量比為(0.8-1.2):1，例如0.8:1、0.9:1、1:1、1.1:1、1.2:1等。

36、第二方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的有機(jī)硅凝膠的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：

37、(1)將配方量的端乙烯基硅油與甲基mq硅樹脂混合，加熱，邊加熱邊攪拌，直到甲基mq硅樹脂和端乙烯基硅油完全溶解，然后降溫，加入任選的端含氫硅油、交聯(lián)氫硅油、抑制劑、紫外吸收劑，再次混合，得到a組分；

38、(2)將配方量的端乙烯基硅油和催化劑混合，得到b組分；

39、(3)將a組分和b組分混合，得到所述有機(jī)硅凝膠。

40、優(yōu)選地，步驟(1)所述混合在行星機(jī)中進(jìn)行。

41、優(yōu)選地，步驟(1)所述加熱為加熱至80-100℃，例如80℃、85℃、90℃、95℃、100℃等。

42、優(yōu)選地，步驟(1)所述降溫為降至室溫。

43、優(yōu)選地，步驟(2)所述混合在行星機(jī)中進(jìn)行。

44、第三方面，本發(fā)明提供一種如第一方面所述的有機(jī)硅凝膠在屏幕貼合中的應(yīng)用。

45、優(yōu)選地，所述屏幕包括戶外使用屏幕。

46、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

47、(1)本發(fā)明通過在硅凝膠體系中添加特定用量的甲基mq硅樹脂可以顯著改善硅凝膠的力學(xué)性能和粘接性能，尤其可以改善硅凝膠的表面粘接性能，更有利于干法貼合工藝，保證貼合的可靠性；

48、(2)本發(fā)明通過在硅凝膠體系中添加特定的紫外吸收劑，在保證對(duì)可見光的透過的條件下，可以有效的吸收290-400nm之間的紫外線，防止紫外線透過；在保證正常使用功能的前提下，保護(hù)了屏幕中l(wèi)cd材料免受紫外線的傷害，有效地提高了在戶外條件下使用的屏幕的壽命。