(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 111019596 A(43)申请公布日 2020.04.17
(21)申请号 201911405963.9(22)申请日 2019.12.31
(71)申请人 肇庆皓明有机硅材料有限公司
地址 526070 广东省肇庆市鼎湖区莲花镇
开发区(72)发明人 程宪涛 吴向荣 莫飞 王佐
周东健 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有
限公司 44245
代理人 苏运贞 裘晖(51)Int.Cl.
C09J 183/07(2006.01)C08G 77/20(2006.01)
权利要求书2页 说明书6页
(54)发明名称
加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物及其制备方法与应用
(57)摘要
本发明公开了加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物及其制备方法与应用。一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物，具有式Ⅰ所示结构，命名为乙烯基三(三乙氧基硅甲氧基)硅烷。该活性物可制备得到加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，所得到的粘接组合物可实现加成型有机硅灌封胶室温固化条件下对铝材、304不锈钢、PC塑料、ABS塑料、PET、PVC、PA塑料、硅胶制品、PCB等电子产品基材的粘接性能，且粘接性可靠，经高温高湿(85℃，RH(相对湿度)85％)1000h老化测试后不脱粘，满足电子产品IP68防水等级要求。CN 111019596 ACN 111019596 A
权 利 要 求 书
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1.一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物，其特征在于：具有式Ⅰ所示结构，命名为乙烯基三(三乙氧基硅甲氧基)硅烷；
2.权利要求1所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：取95～105质量份乙烯基三甲氧基硅烷、142～158质量份无水乙醇，降温至8～12℃，加入380～420质量份羟甲基三乙氧基硅烷，搅拌；然后滴加0.2～0.3质量份钛酸酯类催化剂，搅拌反应；接着，升温进行脱低反应，得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。
3.根据权利要求2所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物的制备方法，其特征在于：
所述的降温为降温至10℃；
所述的搅拌的时间为12～18min；进一步为15min；所述的钛酸酯类催化剂为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、三乙醇胺钛酸酯和醇胺二焦磷酰氧基羟乙酸钛酸酯中的至少一种；进一步为钛酸异丙酯；
所述的搅拌反应的时间为3.5～4.5h；进一步为4h；所述的脱低反应的具体条件为：真空度≥0.09MPa、55～65℃下反应1～2h；进一步为：真空度≥0.09MPa、60℃反应1h。
4.权利要求1所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物在加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物中的应用。
5.一种加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，其特征在于：包括权利要求1所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。
6.根据权利要求5所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，其特征在于：还包括溶剂、催化剂。
7.根据权利要求6所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，其特征在于包含如下按质量份数计的成分：权利要求1所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物200～400份、溶剂1000～3000份、催化剂1～10份。
8.根据权利要求6或7所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，其特征在于：所述的溶剂为甲苯、二甲苯、六甲基二硅氧烷、异构十二烷、正己烷和环己烷中的至少一种；
所述的催化剂为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸乙酯、锆酸四丁酯、烷氧基三(乙烯基-2
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权 利 要 求 书
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乙氧基)锆酸酯中的至少一种。
9.权利要求6～8任一项所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
将加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物降温至15～25℃，在氮气保护下加入溶剂、催化剂，搅拌，得到加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。
10.权利要求5～8中任一项所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物在粘接加成型有机硅灌封胶与基材中的应用，其特征在于包括如下步骤：
将所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物涂于基材表面，第一次静置，然后将加成型有机硅灌封胶灌封基材，第二次静置，使灌封胶固化；
所述的基材包括但不限于铝材、304不锈钢、PC塑料、ABS塑料、PET、PVC、PA塑料、硅胶制品、PCB；
所述的第一次静置的条件为室温静置10～60min；所述的第二次静置的条件为室温静置2～24h。
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说 明 书
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加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物及其制备方法与应用
技术领域
[0001]本发明属于化学材料领域，尤其涉及一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物及其制备方法与应用。
背景技术[0002]加成型有机硅灌封胶具有耐高低温、绝缘、生理惰性、应力小、收缩膨胀率小、无小分子析出等优异的性能，广泛应用于电子行业的灌封保护，如LED驱动电源、变压器、逆变器、充电器等各类型电子产品，其能够起到散热、阻燃、绝缘、防水等保护作用。目前，加成型有机硅灌封胶的基础聚合物为乙烯基硅油、含氢硅油，这些聚合物的表面能低，同时加成型有机硅灌封胶使用的铂金催化剂接触含氮、磷、硫等有机物会出现中毒，使得加成型有机硅灌封胶可选择的粘接偶联剂种类很少。因此，对电子产品的外壳、元器件、线材等材质的粘接性很差，造成灌封加成型有机硅灌封胶的电子产品的防水等级低，严重影响电子产品的使用性能和快速发展。
发明内容
[0003]本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。
[0004]本发明的另一目的在于提供上述加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物的制备方法。
[0005]本发明的再一目的在于提供上述加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物的应用。[0006]为实现上述目的，本发明通过下述技术方案实现：[0007]一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物，具有式Ⅰ所示结构，命名为乙烯基三(三乙氧基硅甲氧基)硅烷。
[0008]
[0009]
所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物的制备方法，优选包括如下步骤：取
95～105质量份乙烯基三甲氧基硅烷、142～158质量份无水乙醇，降温至8～12℃，加入380～420质量份羟甲基三乙氧基硅烷，搅拌；然后滴加0.2～0.3质量份钛酸酯类催化剂，搅拌
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说 明 书
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反应；接着，升温进行脱低反应，得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。[0010]所述的降温优选为降温至10℃。
[0011]所述的搅拌的时间优选为12～18min；更优选为15min。[0012]所述的钛酸酯类催化剂优选为钛酸四丁酯、钛酸异丙酯、三乙醇胺钛酸酯和醇胺二焦磷酰氧基羟乙酸钛酸酯中的至少一种；更优选为钛酸异丙酯。[0013]所述的搅拌反应的时间优选为3.5～4.5h；更优选为4h。[0014]所述的脱低反应的具体条件优选为：真空度≥0.09MPa、55～65℃下反应1～2h；更优选为：真空度≥0.09MPa、60℃下反应1h。
[0015]所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物在加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物中的应用。
[0016]一种加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，包括上述加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。
[0017]所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物还包括溶剂、催化剂。
[0018]所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物优选包含如下按质量份数计的成分：所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物200～400份、溶剂1000～3000份、催化剂1～10份。
[0019]所述的溶剂优选为甲苯、二甲苯、六甲基二硅氧烷、异构十二烷、正己烷和环己烷中的至少一种。
[0020]所述的催化剂优选为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸乙酯、锆酸四丁酯、烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯中的至少一种。
[0021]一种加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物的制备方法，包括如下步骤：[0022]将上述加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物降温至15～25℃，在氮气保护下加入溶剂、催化剂，搅拌，得到加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。[0023]所述的降温优选为降温至20℃。[0024]所述的搅拌的时间优选为15min。[0025]所述的溶剂优选为甲苯、二甲苯、六甲基二硅氧烷、异构十二烷、正己烷和环己烷中的至少一种。
[0026]所述的催化剂优选为钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸乙酯、锆酸四丁酯、烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯中的至少一种。
[0027]所述的加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物在粘接加成型有机硅灌封胶与基材中的应用；优选包括如下步骤：
[0028]将上述加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物涂于基材表面，第一次静置，然后将加成型有机硅灌封胶灌封基材，第二次静置，使灌封胶固化。[0029]所述的加成型有机硅灌封胶包括但不限于HM-9160、DC-CN-8760、HT-5295。[0030]所述的基材包括但不限于铝材、304不锈钢、PC塑料、ABS塑料、PET、PVC、PA塑料、硅胶制品、PCB。
[0031]所述的第一次静置的条件优选为室温静置10～60min。[0032]所述的第二次静置的条件优选为室温静置2～24h。[0033]所述的室温优选为20～30℃。
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说 明 书
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本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0035]1、本发明首次合成了一种加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物，该活性物可制备得到加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物，所得到的粘接组合物可实现加成型有机硅灌封胶室温固化条件下对铝材、304不锈钢、PC塑料、ABS塑料、PET、PVC、PA塑料、硅胶制品、PCB等电子产品基材的粘接性能，且粘接性可靠，经高温高湿(85℃，RH(相对湿度)85％)1000h老化测试后不脱粘，满足电子产品IP68防水等级要求。[0036]2、本发明提供的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物及加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物的制备方法简单易行，便于产业化生产。具体实施方式
[0037]下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。[0038]本实施例中所述室温指温度为25℃±5℃；本实施例中物质的添加量按质量份计算；本实施例中所用的铝材购自佛山市金粤金属制品有限公司(型号：JYJS-CW235)；304不锈钢购自佛山市添亿不锈钢有限公司(型号：TY-113)；PC塑料购自广州荣朗塑胶制品厂(牌号：623)；ABS塑料购自中山市沃尔鑫塑胶材料有限公司(货号：ABS-01)；PET购自东莞市望牛墩锋瑞塑胶经营部(牌号：SD022)；PVC购自东莞市进美电子材料有限公司(型号：8523)；PA塑料购自东莞市百晟塑胶制品有限公司(货号：4843213)；硅胶制品购自深圳市利佰胜橡塑制品有限公司(牌号：LBS-001)；PCB购自深圳市鑫达辉电子有限公司(型号：XDH380)。[0039]实施例1[0040]1、将乙烯基三甲氧基硅烷100质量份、无水乙醇150质量份投入到反应釜中，将物料温度降至10℃；投入羟甲基三乙氧基硅烷400质量份，搅拌15分钟；然后加入钛酸异丙酯0.25质量份，滴加完毕，继续搅拌反应4h；物料温度升至60℃，脱低反应1h(真空度为0.09MPa)；得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。[0041]2、取200质量份步骤1得到的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物冷却至20℃，在氮气保护下加入甲苯1000质量份，钛酸异丙酯1质量份，搅拌15分钟，获得加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。[0042]3、将步骤2制备的有机硅灌封胶室温粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置10分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(肇庆皓明有机硅材料有限公司产品HM-9160)灌封基材，室温放置2h使灌封胶固化。[0043]实施例2[0044]1、将乙烯基三甲氧基硅烷100质量份、无水乙醇150质量份投入到反应釜中，将物料温度降至10℃；投入羟甲基三乙氧基硅烷400质量份，搅拌15分钟；然后加入钛酸异丙酯0.25质量份，滴加完毕，继续搅拌反应4h；物料温度升至60℃，脱低反应1h(真空度为0.095MPa)；得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。[0045]2、取400质量份步骤1得到的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物冷却至20℃，在氮气保护下加入六甲基二硅氧烷3000质量份，锆酸四丁酯10质量份，搅拌15分钟，获得加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。
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3、将步骤2制备的有机硅灌封胶室温粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑
料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置60分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(美国道康宁产品DC-CN-8760)灌封基材，室温放置24h使灌封胶固化。[0047]实施例3[0048]1、将乙烯基三甲氧基硅烷100质量份、无水乙醇150质量份投入到反应釜中，将物料温度降至10℃；投入羟甲基三乙氧基硅烷400质量份，搅拌15分钟；然后加入钛酸异丙酯0.25质量份，滴加完毕，继续搅拌反应4h；物料温度升至60℃，脱低反应(真空度为0.098MPa)1h；得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。[0049]2、取300质量份步骤1得到的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物冷却至20℃，在氮气保护下加入二甲苯2000质量份，烷氧基三(乙烯基-乙氧基)锆酸酯5质量份，搅拌15分钟，获得加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。[0050]3、将步骤2制备的有机硅灌封胶室温粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置20分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(广州回天新材料有限公司产品HT-5295)灌封基材，室温放置8h使灌封胶固化。[0051]实施例4[0052]1、将乙烯基三甲氧基硅烷100质量份、无水乙醇150质量份投入到反应釜中，将物料温度降至10℃；投入羟甲基三乙氧基硅烷400质量份，搅拌15分钟；然后加入钛酸异丙酯0.25质量份，滴加完毕，继续搅拌反应4h；物料温度升至60℃，脱低反应1h(真空度为0.099MPa)；得到加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物。[0053]2、取300质量份步骤1得到的加成型有机硅灌封胶室温粘接活性物冷却至20℃，在氮气保护下加入正己烷2000质量份，钛酸正丁酯5质量份，搅拌15分钟，获得加成型有机硅灌封胶室温粘接组合物。[0054]3、将步骤2制备的有机硅灌封胶室温粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置30分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(肇庆皓明有机硅材料有限公司产品HM-9160)灌封基材，室温放置12h使灌封胶固化。[0055]对比例1
[0056]不涂有机硅灌封胶粘接组合物，直接将加成型有机硅灌封胶(肇庆皓明有机硅材料有限公司产品HM-9160)灌封铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材，室温放置12h使灌封胶固化。[0057]对比例2
[0058]本对比例中的有机硅灌封胶粘接组合物的制备参照专利CN109321201A中实施例1，具体如下：
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说 明 书
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1、将50质量份烯丙基三甲氧基硅烷、20质量份乙烯基三甲氧基硅烷加入到三口圆
底烧瓶中，水浴加热，并开动搅拌；[0060]2、加热升温至50℃，将100质量份异丙醇、5质量份去离子水、0.5质量份盐酸缓慢滴加至圆底烧瓶中，滴加时间为2h，然后升温至60℃，反应1h，停止加热，冷却至室温，获得有机硅灌封胶粘接组合物。[0061]3、将步骤2制备的有机硅灌封胶粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置30分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(肇庆皓明有机硅材料有限公司产品HM-9160)灌封基材，室温放置12h使灌封胶固化。[0062]对比例3
[0063]本对比例中的有机硅灌封胶粘接组合物的制备参照专利CN106280983A中实施例3，具体如下：[0064]1、将80质量份的异戊醇、10质量份的聚甲基三乙氧基硅烷(平均聚合度为2～3)、20质量份的有机硅树脂(制备方法参照专利CN106280983A中说明书第38～43段)和0.05质量份的钛酸丙酯加入反应釜，搅拌混合均匀；[0065]2、滴加12质量份的乙烯基三乙氧基硅烷和1质量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所组成的混合物，滴加完后，80℃恒温搅拌反应4小时，冷却至室温，得到有机硅灌封胶粘接组合物。
[0066]3、将步骤2制备的有机硅灌封胶粘接组合物分别涂于铝材、304不锈钢、PC塑料(聚碳酸酯)、ABS塑料(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PVC(聚氯乙烯)、PA塑料(聚酰胺)、硅胶制品、PCB(印刷电路板)等电子产品基材表面，室温静置30分钟；然后将加成型有机硅灌封胶(肇庆皓明有机硅材料有限公司产品HM-9160)灌封基材，室温放置12h使灌封胶固化。[0067]效果实施例
[0068]将实施例1～4及对比例1～3得到的灌封好的电子产品基材进行高温高湿(85℃，RH(相对湿度)85％)1000h老化测试，测试结果如表1所示：本发明制备的粘接组合物涂于不同基材上，灌封加成型有机硅灌封胶，经室温2～24h固化后，都有很好的粘接性能，且经过双85老化1000h后，对铝材、304不锈钢、PC塑料、ABS塑料、PET、PVC、PA塑料、硅胶制品、PCB都没有发生脱粘，把灌封胶撬开均为内聚破坏。表明本发明提供的粘接组合物可以实现加成型有机硅灌封胶室温固化工艺，且对电子产品的大多数基材的粘接性能优异。
[0069]表1不同基材经不同粘接组合物配合加成型有机灌封胶灌封后的老化测试结果
[0070]
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[0071]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的
限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
[0072]
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