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一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶及其制备方法与流程

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询


1.本发明涉及活性硅胶压敏胶技术领域,具体为一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶及其制备方法。


背景技术:

2.压敏胶是一种对压力非常敏感的胶,它具有耐高温、阻燃、耐老化、耐腐蚀等优良性能,使用中基本上不存在脱胶现象,硅胶压敏胶是压敏胶常见的4 个种类之一,另外三类分别是:丙烯酸型、聚氨酯型、橡胶型。硅胶压敏胶一般指以有机硅聚合物为主题,以甲苯或二甲苯为溶剂的压敏胶产品,与其他三种传统压敏胶相比,硅压敏胶具有优异的耐化学性、耐水性、耐油性、耐溶剂性、耐高温性、耐低温性、耐热性、抗氧化性、降解性等性能,可与未表面处理的聚烯烃氟塑料、聚酰亚胺、聚碳酸酯胶粘剂等多种非粘结材料连接。
3.目前,压敏胶采用活性炭材料混入到压敏胶中使其具备高反应活性,该制备所需的温度较高,在高温环境下会造成制备原料受损,压敏胶各方面的性能相应的受到波动,固化温度较高,不利于低温固化的压敏胶制备,不能满足使用需求。因此市场上急需一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶及其制备方法来解决这些问题。


技术实现要素:

4.本发明的目的在于提供一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶及其制备方法,以解决上述背景技术中提出在高温环境下会造成制备原料受损,压敏胶各方面的性能相应的受到波动,固化温度较高,不利于低温固化的压敏胶制备的问题。
5.为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶,由如下重量份的原料组成:有机硅橡胶20~30份、有机硅树脂 50~70份、硅酸凝胶2~4份、交联剂3~5份、催化剂8~10份、溶剂100~ 150份、填料1~2份、增粘剂3~5份、增塑剂5~7份、抗氧剂1~2份、吸水剂0.5~1份、活性剂0.5~1份、中和剂3~4份,所述有机硅橡胶为甲基硅橡胶,所述有机硅树脂为甲基硅树脂,所述硅酸凝胶为硅酸钠,所述采用的甲基硅橡胶相对分子量为15万~50万、粘度约10000~100000pa
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s。
6.优选的,所述增粘剂为松香树脂、氢化松香、酚醛树指、萜烯树脂、或石油树指中的一种或几种,所述增塑剂为硬脂酸、月桂酸或棕榈酸中的一种或几种。
7.优选的,所述交联剂为过氧化苯甲酰、三乙醇胺、丙三醇、均三苄醇、三异丙醇胺、三羟甲基乙烷中的一种或几种,所述催化剂为有机锡类催化剂、有机铋类催化剂、有机胺类催化剂或钛酸酯类催化剂的一种或几种,所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯等芳香族有机溶剂的一种或几种。
8.优选的,所述填料为石英粉、氧化锌、氢氧化铝、钛白粉、轻质碳酸钙的一种或几种。
9.优选的,所述抗氧剂为二丁基硫化氨苯甲酸锌和乙基苯基二硫代氨基甲酸锌的一种或两种。
10.优选的,所述活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅表面活性剂或氟碳表面活性剂中的一种或几种。
11.优选的,所述吸水剂为无水氯化钙、碱石灰的一种或两种,所述中和剂为碳酸氢钠、醋酸钠、焦磷酸钠或碳酸钠的一种或几种。
12.一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
13.步骤1:取适量的甲基硅橡胶、甲基硅树脂、松香树脂和硬脂酸同时添加到开炼机中进行塑炼,开炼机中的温度设置在65℃~70℃,塑炼2h后将开炼机中的塑炼胶取出待用;
14.步骤2:将硅酸钠加酸后洗涤干燥制得硅酸凝胶,取适量的甲苯添加到反应釜中,将制备的塑炼胶放入到反应釜中,再向反应釜中添加适量的硅酸凝胶、有机锡类催化剂和过氧化苯甲酰,反应釜中温度设置在85℃~90℃;
15.步骤3:开启搅拌设备对反应釜中添加的物料进行搅拌混合,搅拌的速度为 2000r/min~3000r/min,搅拌15h;
16.步骤4:将反应釜中的温度降低到25℃~30℃,分别取适量的填料、乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、有机硅表面活性剂依次添加到反应釜中,添加过程中搅拌设备同步开启,将添加料与反应釜中物料搅拌混合均匀;
17.步骤5:先取适量的无水氯化钙添加到反应釜中,再将适量的碳酸氢钠添加到反应釜中混合,控制反应釜中的温度在25℃~30℃,再搅拌1h后即可;
18.步骤6:将反应釜中制备的胶料取出,使用200~300目的滤布过滤后即可得到硅胶压敏胶。
19.与现有技术相比,本发明的有益效果是:
20.1.该发明通过增粘剂、增塑剂、催化剂和活性剂的设置,增粘剂和增塑剂增加了压敏胶的粘连力,改善压敏胶的内聚力,催化剂可以使硅橡胶与硅树脂的某些分子通过硅醇基的相互缩合反应而连接起来,防止硅橡胶与硅树脂混合后出现过分的相分离,可以提高压敏胶的内聚力,活性剂可以增加压敏胶的高反应活性。解决了压敏胶的内聚力不佳,容易开裂脱落的问题。
21.2.该发明通过抗氧剂和填料的设置,抗氧剂可以增加压敏胶的抗氧化性能,从而减低压敏胶受氧、光、热等环境因素的作用出现老化,提高了压敏胶的使用寿命,填料可以包括多种不同的物料,从而使得压敏胶相应的具备不同的功能性能,从而提高了压敏胶的使用效果,且填料可以降低压敏胶的制备的成本,并可提高内聚力、阻燃性和保持热稳定性等。解决了压敏胶抗氧化性能不佳,使用过程中容易出现老化,降低了使用寿命的问题。
22.3.该发明通过吸水剂和中和剂的设置,借助吸水剂可以将水份吸收,从而间接提高了耐水性能,中和剂可以调节压敏胶的酸碱度,便于压敏胶后期的储存,增加了耐酸碱性能,提高了使用效果。解决了室外使用时遇水降低了压敏胶的使用效果的问题。
具体实施方式
23.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
24.本发明提供的一种实施例:一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶,由如下重量份的原料组成:有机硅橡胶20~30份、有机硅树脂50~70份、硅酸凝胶2~4份、交联剂3~
5份、催化剂8~10份、溶剂100~150份、填料1~2 份、增粘剂3~5份、增塑剂5~7份、抗氧剂1~2份、吸水剂0.5~1份、活性剂0.5~1份、中和剂3~4份,有机硅橡胶为甲基硅橡胶,有机硅树脂为甲基硅树脂,硅酸凝胶为硅酸钠,采用的甲基硅橡胶相对分子量为15万~50万、粘度约10000~100000pa
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s,甲基硅橡胶赋予压敏胶必要的内聚力,甲基硅树脂在压敏胶中起着类似增粘树脂的作用。
25.进一步,增粘剂为松香树脂、氢化松香、酚醛树指、萜烯树脂、或石油树指中的一种或几种,增塑剂为硬脂酸、月桂酸或棕榈酸中的一种或几种。通过增粘剂赋予压敏胶必要的粘性、改善压敏胶的内聚力,增塑剂改进压敏胶的性能,如增加初粘力,降低压敏胶溶液或熔融粘度。
26.进一步,交联剂为过氧化苯甲酰、三乙醇胺、丙三醇、均三苄醇、三异丙醇胺、三羟甲基乙烷中的一种或几种,催化剂为有机锡类催化剂、有机铋类催化剂、有机胺类催化剂或钛酸酯类催化剂的一种或几种,溶剂为苯、甲苯、二甲苯等芳香族有机溶剂的一种或几种。通过交联剂提高压敏胶的高温性能,提高压敏胶的内聚强度和持粘力,催化剂使硅橡胶与硅树脂的某些分子通过硅醇基的相互缩合反应而连接起来,防止硅橡胶与硅树脂混合后出现过分的相分离,可以提高压敏胶的内聚力,溶剂可以很好地溶解有机硅橡胶和有机硅树脂。
27.进一步,填料为石英粉、氧化锌、氢氧化铝、钛白粉、轻质碳酸钙的一种或几种。通过填料可以相应的使得压敏胶具备相应的性能,降低压敏胶的成本,并可提高内聚力、阻燃性和保持热稳定性等。
28.进一步,抗氧剂为二丁基硫化氨苯甲酸锌和乙基苯基二硫代氨基甲酸锌的一种或两种。通过抗氧剂可以增加压敏胶的抗氧化性能,从而降低在氧、光、热等环境因素的作用发生老化效果。
29.进一步,活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、有机硅表面活性剂或氟碳表面活性剂中的一种或几种。通过活性剂增加了压敏胶的高反应活性。
30.进一步,吸水剂为无水氯化钙、碱石灰的一种或两种,中和剂为碳酸氢钠、醋酸钠、焦磷酸钠或碳酸钠的一种或几种。通过吸水剂可以将压敏胶中多余的水份吸收,而中和剂可以相应的调节压敏胶的酸碱度。
31.实施例一:
32.一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
33.步骤1:取20份甲基硅橡胶、50份甲基硅树脂、3份松香树脂和5份硬脂酸同时添加到开炼机中进行塑炼,开炼机中的温度设置在65℃~70℃,塑炼2h 后将开炼机中的塑炼胶取出待用;
34.步骤2:将硅酸钠加酸后洗涤干燥制得硅酸凝胶,取100份甲苯添加到反应釜中,将制备的塑炼胶放入到反应釜中,再向反应釜中添加2份硅酸凝胶、8份有机锡类催化剂和3份过氧化苯甲酰,反应釜中温度设置在85℃~90℃;
35.步骤3:开启搅拌设备对反应釜中添加的物料进行搅拌混合,搅拌的速度为 2000r/min~3000r/min,搅拌15h;
36.步骤4:将反应釜中的温度降低到25℃~30℃,分别取1份填料、1份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.5份有机硅表面活性剂依次添加到反应釜中,添加过程中搅拌设备同步开
启,将添加料与反应釜中物料搅拌混合均匀;
37.步骤5:先取0.5份无水氯化钙添加到反应釜中,再将3份碳酸氢钠添加到反应釜中混合,控制反应釜中的温度在25℃~30℃,再搅拌1h后即可;
38.步骤6:将反应釜中制备的胶料取出,使用200~300目的滤布过滤后即可得到硅胶压敏胶。
39.实施例二:
40.一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
41.步骤1:取30份甲基硅橡胶、70份甲基硅树脂、5份松香树脂和7份同时添加到开炼机中进行塑炼,开炼机中的温度设置在65℃~70℃,塑炼2h后将开炼机中的塑炼胶取出待用;
42.步骤2:将硅酸钠加酸后洗涤干燥制得硅酸凝胶,取150份甲苯添加到反应釜中,将制备的塑炼胶放入到反应釜中,再向反应釜中添加4份硅酸凝胶、10 份有机锡类催化剂和5份过氧化苯甲酰,反应釜中温度设置在85℃~90℃;
43.步骤3:开启搅拌设备对反应釜中添加的物料进行搅拌混合,搅拌的速度为 2000r/min~3000r/min,搅拌15h;
44.步骤4:将反应釜中的温度降低到25℃~30℃,分别取2份填料、2份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、1份有机硅表面活性剂依次添加到反应釜中,添加过程中搅拌设备同步开启,将添加料与反应釜中物料搅拌混合均匀;
45.步骤5:先取1份无水氯化钙添加到反应釜中,再将4份碳酸氢钠添加到反应釜中混合,控制反应釜中的温度在25℃~30℃,再搅拌1h后即可;
46.步骤6:将反应釜中制备的胶料取出,使用200~300目的滤布过滤后即可得到硅胶压敏胶。
47.实施例三:
48.一种可低温固化的高反应活性硅胶压敏胶的制备方法,包括以下步骤:
49.步骤1:取25份甲基硅橡胶、60份甲基硅树脂、4份松香树脂和6份硬脂酸同时添加到开炼机中进行塑炼,开炼机中的温度设置在65℃~70℃,塑炼2h 后将开炼机中的塑炼胶取出待用;
50.步骤2:将硅酸钠加酸后洗涤干燥制得硅酸凝胶,取125份甲苯添加到反应釜中,将制备的塑炼胶放入到反应釜中,再向反应釜中添加3份硅酸凝胶、9份有机锡类催化剂和4份过氧化苯甲酰,反应釜中温度设置在85℃~90℃;
51.步骤3:开启搅拌设备对反应釜中添加的物料进行搅拌混合,搅拌的速度为 2000r/min~3000r/min,搅拌15h;
52.步骤4:将反应釜中的温度降低到25℃~30℃,分别取1.5份填料、1.5份乙基苯基二硫代氨基甲酸锌、0.75份有机硅表面活性剂依次添加到反应釜中,添加过程中搅拌设备同步开启,将添加料与反应釜中物料搅拌混合均匀;
53.步骤5:先取0.75份无水氯化钙添加到反应釜中,再将3.5份碳酸氢钠添加到反应釜中混合,控制反应釜中的温度在25℃~30℃,再搅拌1h后即可;
54.步骤6:将反应釜中制备的胶料取出,使用200~300目的滤布过滤后即可得到硅胶压敏胶。
55.对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。