[发明专利]一种透明液体硅胶及其制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种透明液体硅胶的制备，尤其是一种透明双组份等比例液体硅胶的制备方法。

背景技术：

双组份液体硅胶具有优良的电气绝缘性、耐电弧、电晕、耐水、耐臭氧、耐气候老化、耐高低温性能好，可在-60~200℃温度范围内使用。其两个组份之比例富于变化，一个品种就可以得到多种规格性能的硫化制品，且固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，因而被广泛用于电子电器、汽车、航空、机械建筑、纺织、化工、轻工印刷、卫生等行业作绝缘、封装、嵌缝、密封、防潮、防震及制作辊筒的材料。此外，由于双组份液体硅胶具有优异的脱模性，因而作为软模具材料大量用于文物、工艺品、玩具、人造革、电子电器、仪器、仪表及机械零件等的复制和制造。

脱醇型液体硅胶性能优良，由于其在硫化过程中放出醇，呈中性，无毒无味，对基材无腐蚀性，特别适用于建筑行业以及电子行业。在LED封装及保护行业中，透明脱醇型液体硅胶得到了大范围应用，随着自动混合灌封设备的使用率的增加，迫切需要一种具有低粘度、高透明、等比例、快固化等特性的产品，现有投入市场的透明液体硅胶，是以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷为基胶、有机锡为催化剂，正硅酸乙酯为交联剂配制而成。其A组份通常为基胶，B组份为催化剂和交联剂的混合物。这种配方在应用中存在以下几个主要缺点：（1）目前市场上LED行业所用双组份透明液体硅胶的使用比例一般为A:B=100:5-10，不适用于机械自动混合灌封设备的需求。（2）现有双组份透明液体硅胶具有快速表干，但深层固化速度慢的问题。

随着科技的发展，LED越来越多地运用于人们的生活、工作中，在其的封装过程中，为了达到满意的性能，需要具有以下性质的专用硅胶：

1、满足机械封装所需的流动性、快捷性和准确性，因此此种硅胶应具有等比例使用的特点，即A，B组份采用同体积或同重量混合使用。

2、作为流水线生产作业，为保证工作效率，需要此种硅胶可于室温 （25^oC）条件下，表干时间小于60分钟，深层固化小于4小时。

 

发明内容：

本发明目的旨在解决透明液体硅胶在LED封装行业方面面临的问题，具体体现在：1、提高透明液体硅胶的硫化速度，尤其是加快了内部固化速度；2、采用等比例混合，能满足自动灌封设备的需求。

本发明提供了一种低粘度、高透明、快固化、等比例等特性的透明液体硅胶，该胶粘度低（500-1000 mPa.s/25℃）；高透明（透光率大于95%）；固化速度快（4小时内部基本固化）；等比例使用（等体积比或等重量比）。

本发明所述透明液体硅胶以端羟基聚硅氧烷和催化剂作为A组分；端羟基聚硅氧烷和交联剂作为B组分，在B组分中添加低分子量的聚乙二醇作为稳定剂以保证产品的稳定性和透明度，添加氨丙基三乙氧基硅烷和环氧丙基三甲氧基硅烷作为助固化剂，加速硅胶深层固化。A:B组分按照1:1的比例进行混合。

本发明具体反应机理为：

首先，有机锡中锡原子上最易发生水解的酯基发生水解：                                                

随后，Sn原子上的羟基与Si(OR)₄反应,形成中间体，

最后，所得中间体继续与端羟基聚硅氧烷末端的SiOH基发生反应，脱去低分子，形成交联网络，实现硅橡胶的交联硫化。

 

本发明所述透明液体硅胶具体制备过程如下所述：

在本发明中，所用份数比，均为质量比。

本发明所述A组份的配制：选择端羟基聚硅氧烷90-120份，使温度保持在100-150℃、相对真空度≥0.08 Mpa状态下，抽真空干燥2-4小时，密闭冷却至25℃。再将之投入行星搅拌釜中，加入催化剂：1-3份有机锡，搅拌频率50Hz状态下，搅拌20-40分钟，得到A组份产品。

本发明所述B组份的配制：选择端羟基聚硅氧烷90-120份，使温度保持在100-150℃、相对真空度≥0.08 Mpa状态下，抽真空干燥2-4小时，密闭冷却至25℃。再将之投入行星搅拌釜中，加入稳定剂：聚乙二醇2-5份，搅拌频率50Hz状态下，搅拌20-40分钟；加入交联剂：正硅酸乙酯5-12份；助固化剂：氨丙基三乙氧基硅烷2-5份和环氧丙基三甲氧基硅烷2-5份，搅拌频率50Hz状态下，搅拌20-40分钟，得到B组份产品。

本发明中催化剂有机锡包括有机羧酸锡或有机锡螯合物。