[发明专利]改性含氢环四硅氧烷粘接促进剂及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机硅材料粘接技术领域，特别是涉及改性含氢环四硅氧烷粘接促进剂及其制备方法和应用；该粘接促进剂可提高加成型液体硅橡胶粘接性能。

背景技术

当今世界，材料科学技术迅猛发展，其中加成型液体硅橡胶以其优异的耐湿、耐水、耐寒、耐热、耐紫外光、绝缘、耐辐射和耐臭氧性能，在诸多领域有很广泛的应用。其主要应用包括：电子电器灌封胶、液体注射成型胶及模具胶等。但是由于加成型液体硅橡胶硫化以后，分子表面绝大部分为非极性的有机基团，因而对其它材料的粘接性很差。因此，对加成型液体硅橡胶进行改性，赋予其优异的粘接性能非常具有实际意义。

目前，对加成型液体硅橡胶进行粘接改性的方法主要有三类[1]：一是用底涂剂对基材表面进行处理。底涂剂的主要功能是增加加成型液体硅橡胶与接触基材的粘接性，同时使脆弱的基材表面得到强化，并起到屏蔽基材中阻碍硫化的成分的作用。使用底涂剂的方法虽然能使硅橡胶获得较好粘结性能，但是由于该种工艺是先分别对粘接基材表面处理，然后在基材粘接面涂上底涂剂，再与加成型液体硅橡胶组装。这种工艺不但费工、占用库存、品质难控制。同时底涂剂中含有易挥发易燃溶剂,造成了运输危险、环境污染、人体伤害。二是通过改变聚硅氧烷分子结构增强粘接性。通过将苯基、酯基和烷氧基等功能极性基团直接接到聚硅氧烷分子链上，从而使加成型液体硅橡胶本身具有粘接性。虽然改变聚硅氧烷分子结构的方法能够比较好地提高加成型液体硅橡胶和基材之间的粘接，但是由于该方法合成工艺复杂，从而限制了其应用。三是使用添加增粘剂的方法来提高粘接性能。该方法通过合成带有增粘基团的分子，添加到加成型液体硅橡胶中，经硫化后，增粘剂分子能够和硅橡胶分子部分良好相容，增粘基团能够和粘接基材表面化学基团进行相互作用，从而能赋予加成型液体硅橡胶良好的自粘性能。该种方法具有操作简单，易控制产品质量，可用在生产设计复杂的复合部件中的优点。

因此，针对加成型液体硅橡胶存在的与基材粘接性能的不足，通过合成具有优良性能的增粘剂并应用于加成型液体硅橡胶中，使其具备自粘性具有非常重要的意义。

中国专利CN102408869A公开了一种用乙烯基三甲（乙）氧基硅烷与γ‐(2,3‐环氧丙氧)丙基三甲（乙）氧基硅烷通过水解反应或者两者的水解反应产物与γ‐氨丙基三甲（乙）氧基硅烷反应制备的粘接促进剂，研究发现将该种粘接促进剂添加到加成型液体硅橡胶能够实现对铝材的粘接，但存在硅氧烷的水解反应条件不好控制，反应过程容易产生凝胶，以及含氮化合物容易使铂催化剂中毒等缺点。美国专利US0015365公开了一种含硅亚烷基的聚甲基氢硅氧烷作固化交联剂，用该交联剂配制的加成型液体硅橡胶对塑料基材有非常好的粘接性。但该交联剂的合成过程比较复杂，不容易进行工业生产。美国专利US4525400公开了用活性炭负载的铂催化剂催化氢气和苄胺与γ‐丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷反应的中间产物，制备了一种粘接促进剂。研究发现在加成型液体硅橡胶中添加少量的该种粘接促进剂，能够取得对铝、铜、玻璃比较好的粘接效果，达到100%内聚破坏。不过，该种粘接促进剂的制备过程比较繁琐，且反应原料毒性较大，从而在一定程度上限制了该种粘接促进剂的应用。美国专利US2012/0123051AL公开了一种含苯环、醚键和硅烷氧基的粘接促进剂。在加成型液体硅橡胶中添加0.5份该种粘接促进剂，即可获得对聚氨酯的良好粘接效果。但同时由于粘接促进剂分子中苯基的引入将导致粘接促进剂与硅橡胶相容性差。

目前对提高加成型液体硅橡胶粘接性的粘接促进剂虽然已有一些报道，但这些粘接促进剂大多存在着合成工艺复杂、硫化条件苛刻、使催化剂中毒以及使硅橡胶力学性能下降等问题。这些问题都一直限制了加成型液体硅橡胶用粘接促进剂在工业化生产中的运用。因此，研究合成工艺简单、能保证硅橡胶良好的力学性能和成型工艺简单的粘接促进剂具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于加成型液体硅橡胶的粘接促进剂的制备方法及其应用。

本发明还涉及粘接促进剂在加成型液体硅橡胶中的应用，将这种粘接促进剂加入加成型液体硅橡胶中，可以获得非常优异的粘结性能。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

一种改性含氢环四硅氧烷粘接促进剂的制备方法，包括如下步骤：

1）将丙烯酸酯类化合物与浓度为0.1～0.65%的铂催化剂溶液混合后在30～60℃预热20～60min，备用；所述铂催化剂占丙烯酸酯类化合物质量0.1～10ppm；