[发明专利]有机硅组合物及其应用

说明书

本发明提供了快速固化两部分可缩合固化的有机硅组合物，其使用基于钛和/或锆的催化剂固化，以产生适合包封和/或灌封电气和/或电子制品的固化的凝胶材料。

本公开涉及快速固化两部分可缩合固化的有机硅组合物和用于其的应用，该组合物使用基于钛和/或锆的催化剂来固化，以产生固化的凝胶材料。

在许多情况下，用作涂料、灌封和包封材料的有机硅基材料诸如凝胶必须保持与基底和/或其它材料的粘附性。例如，在电子器件方面，凝胶是固化以形成极柔软材料的特殊类型的包装剂。其主要作用是通过以下方式保护电子组件和部件免受不良环境：

·用作电介质绝缘物，

·保护电路免于水分及其他污染物，

以及

·释放部件上的机械和热应力。

在此类情况下，除穿过涂料或包封材料的电连接器和导体之外，还需要凝胶粘附到电子和电气部件以及印刷电路板。

用于形成包封剂和灌封剂等(例如，凝胶)的商业固化凝胶材料基于加成固化化学物质是昂贵的，即它们借助于通常为铂基化合物的催化剂通过硅烷基团与不饱和碳基团的反应而固化。从历史上看，该行业对于这些应用优选这种类型的加成固化化合物，因为它们立即在化合物的整个主体内固化，在几分钟内形成固化的材料，同时缩合固化体系显著较慢，钛酸酯固化的缩合过程每6mm深度的未固化材料体可花费例如长达7天的固化。锡固化的缩合系统会在短时间内固化，但是它们不是例如电子应用所需的，因为它们在高于80℃的温度下发生逆转(即解聚)。

虽然从固化速度的观点来看，由硅氢加成固化组合物制成的材料是优异的，但是其使用存在若干潜在的问题和/或缺点。例如，它们通常在升高的温度(即，超过100℃)下固化，并且由于昂贵的铂基固化催化剂失活而被污染并变得不可固化，所述铂基固化催化剂是敏感的并且可因含胺化合物、含硫化合物和含磷化合物中毒。

本领域技术人员众所周知，烷氧基钛化合物，即烷基钛酸酯是适用于配制单组分可湿固化有机硅的催化剂(参考文献：Noll,W.；Chemistry and Technology ofSilicones,Academic Press Inc.,New York,1968,p.399,Michael A.Brook,silicon inorganic,organometallic and polymer chemistry,John Wileysons,Inc.(2000),p.285)。钛酸酯催化剂已广泛被描述用于配制表层或扩散固化的单组分缩合固化固化的凝胶材料例如弹性体和/或凝胶。这些制剂通常可用于应用在通常薄于15mm的层中所用的单部分包装件。已知厚于15mm的层导致在材料的深度上材料未固化，因为水分在极深部分中扩散极慢。当将密封剂/包封剂施加到基底表面上之后在组合物/空气界面处形成固化的表层而发生初始固化过程时，表层或扩散固化(例如水分/缩合)发生。在产生表层之后，固化速度取决于水分从密封剂/包封剂与空气的界面扩散到内侧(或芯)、以及缩合反应副产物/流出物从内侧(或芯)扩散到材料的外侧(或表面)和固化的表层随时间从外侧/表面到内侧/芯逐渐增厚的速度。

直到最近，(WO2018024858)，被设计成在产物本体中活化缩合固化的多组分组合物不使用钛基催化剂。其通常使用其他金属催化剂，诸如锡或锌催化剂，例如二月桂酸二丁基锡、辛酸锡和/或辛酸锌(Noll，W.；Chemistry and Technology of Silicones,AcademicPress Inc.,New York,1968,p.397)。在使用前以两个或更多个部分储存的有机硅组合物中，一部分包含填料，其通常包含在产物本体中活化缩合固化所需的水分。不同于此前提及的扩散固化单部分体系，两部分缩合固化体系一旦混合在一起，就允许甚至在深度大于15mm的部分中本体固化。在这种情况下，组合物将在整个材料本体内固化(混合之后)。如果形成表层，这仅发生在施用后前几分钟内。不久之后，产物将在整个团块内变为固体。