專利名稱：一種低粘度液體硅橡膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，屬于橡膠制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
液體硅橡膠具有耐高低溫、電氣絕緣性，固化時不產(chǎn)生副產(chǎn)物，收縮率小，無毒，無味，無腐蝕性，使用安全，具有良好的吸震性、粘合性、密封性、防潮性和防污性，因而是精密電子元器件的理想灌封材料。通常以環(huán)氧樹脂作為電子封裝材料時，會存在耐熱性、耐濕性、內(nèi)應(yīng)力等問題，例如耐熱性不足則容易損壞元件，縮短使用壽命，耐濕性較低則使水氣容易進入元件內(nèi)部，引起短路，燒毀元件。因此為了滿足電子工業(yè)的快速發(fā)展和對高性能封裝材料的緊迫需求，有機硅橡膠已成為該領(lǐng)域的研究重點。
液體硅橡膠自身的強度很低，加入補強填料后，其強度可提高數(shù)十倍，同時加入填料也使得液體硅橡膠的成本有所降低。對于液體加成型硅橡膠而言，它不僅要求硅橡膠具有良好的物理機械性能，還要求硅橡膠膠料滿足液體灌封的工藝要求。在既要求高強度又要求高流動性的電子元件灌封膠中，對于填料的性質(zhì)以及液體硅橡膠中各組分用量的控制尤為重要。通常為了滿足硅橡膠強度的要求時，膠料的粘度將增大到難以流動，影響材料的成膜性和加工性，大大限制了液體硅橡膠在電子封裝領(lǐng)域的應(yīng)用。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，改變已有的加成型液體硅橡膠的制備方法，以優(yōu)化硅橡膠的性能和加工工藝，并擴大加成型液體硅橡膠的應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，包括以下步驟
(I)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質(zhì)量百分比為乙烯基聚硅氧烷白炭黑=1: (O. 04 O. 08);
(2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體；
(3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質(zhì)量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、 2，5_ 二甲基_2，5_雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基) 己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸_鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸_四氫呋喃、氯鉬酸_異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合；
(4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油= I (O. I O. 3)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
上述制備方法中，所述的含氫硅油的含氫質(zhì)量為I. O I. 5%。
上述制備方法中，所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質(zhì)量含量為O. I I. 5%，粘度為 800 1500mPa · S。
本發(fā)明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，制備得到的液體硅橡膠具有高透明性和低粘度，在保證硅橡膠固化后具有較高力學(xué)強度的同時，粘度可控制在2000 6000mPa · S，使液體硅橡膠具有優(yōu)異的流動性和加工性能。本發(fā)明制備的低粘度透明液體硅橡膠適用于電子工業(yè)領(lǐng)域中的封裝材料。
具體實施方式
本發(fā)明提出的低粘度液體硅橡膠的制備方法，包括以下步驟
(I)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質(zhì)量百分比為乙烯基聚硅氧烷白炭黑=1: (O. 04 O. 08);
(2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體；
(3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質(zhì)量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、 2，5_ 二甲基_2，5_雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2，5_ 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基) 己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環(huán) 己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸-四氫呋喃、氯鉬酸-異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合；
(4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油= I (O. I O. 3)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
上述制備方法中，所述的含氫硅油的含氫質(zhì)量為I. O I. 5%。
上述制備方法中，所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質(zhì)量含量為O. I I. 5%，粘度為 800 1500mPa · S。
以下介紹本發(fā)明制備方法的實施例，但以下實施例是用于說明本發(fā)明的示例，并不構(gòu)成對本發(fā)明權(quán)利要求的任何限定。
本發(fā)明實施例中的白炭黑購自于德國贏創(chuàng)德固賽公司，乙烯基聚硅氧烷和含氫硅油購自于中藍晨光化工研究設(shè)計院有限公司，抑制劑購自于江蘇強盛功能化學(xué)股份有限公司，催化劑購自于美國西格瑪奧德里奇公司。
本發(fā)明方法制備的液體硅橡膠粘度的測試方法如下
使用數(shù)顯旋轉(zhuǎn)粘度儀測試液體硅橡膠的粘度。取適量的液體硅橡膠于燒杯中，插入溫度計，一并放入恒溫器內(nèi)恒溫，精確地把試樣恒定在規(guī)定溫度±0. 1°C范圍內(nèi)。視試樣粘度大小，選用適宜的轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)速。將轉(zhuǎn)子浸入試樣中心，并使液面至轉(zhuǎn)子液體標線。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)I分鐘后讀數(shù)穩(wěn)定，記錄粘度數(shù)值。連續(xù)測定兩次，結(jié)果的差數(shù)不大于其算術(shù)平均值的 3%，并以此算術(shù)平均值作為試樣的粘度。
實施例一
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 15%，粘度為 IOOOmPa · S)，再加入40g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為2140mPa · S。
實施例二
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 5%，粘度為 IlOOmPa *S)，再加入50g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑1，I-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 3%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3210mPa · S。
實施例三
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3830mPa · S。
實施例四
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 2%，粘度為 SOOmPa · S)，再加入55g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_乙烯基硅氧烷，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 0%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為4015mPa · S。
實施例五
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為1%，粘度為1200mPa S), 再加入60g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg 的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5200mPa · S。
實施例六
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 2%，粘度為 1300mPa *S)，再加入65g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入25g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5604mPa · S。
實施例七
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 3%，粘度為 1400mPa *S)，再加入70g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_乙烯基硅氧烷，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5840mPa · S。
實施例八
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為I. 5%，粘度為1500mPa *S)，再加入80g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入IOg的抑制劑1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷和O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_四氫呋喃，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 5%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為5925mPa · S。
實施例九
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入20g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 2g的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3817mPa · S。
實施例十
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3802mPa · S。
實施例^^一
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入26g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3802mPa · S。
實施例十二
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)_3_己炔和O. 3g的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3809mPa · S。
實施例十三
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 15%，粘度為 IOOOmPa · S)，再加入40g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入5g的過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)和5g的1，1_雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠， 粘度為 2144mPa · S。
實施例十四
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入4g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、3g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和3g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3825mPa · S。
實施例十五
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入3g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己塊、2g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)、2g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷和3g的1，1_雙(叔丁基過氧基)-3，3，5-三甲基環(huán)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-異丙醇，充分攪拌均勻后，再加入20g的含氫硅油(含氫量為I. 4%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3841mPa · S。
實施例十六
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔，加入O. 15g的鉬絡(luò)合物氯鉬酸_異丙醇和O. 15g的氯鉬酸-四氫呋喃作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入 26g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為380ImPa · S。
實施例十七
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 7%，粘度為 900mPa · S)，再加入53g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入40g的抑制劑2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔，加入O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-異丙醇、O. Ig的氯鉬酸-四氫呋喃和O. Ig的氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入24g的含氫硅油(含氫量為I. 2%)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為3851mPa · S。
實施例十八
在攪拌機中加入IOOOg的乙烯基聚硅氧烷(乙烯基含量為O. 2%，粘度為 SOOmPa *S)，再加入55g的白炭黑，充分攪拌后抽真空，得到透明的混合液體。向該混合液體中加入加入4g的2，5- 二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、3g的過氧化雙(2，4- 二氯苯甲酰)和3g的2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷作為抑制劑，加入O. Ig的鉬絡(luò)合物氯鉬酸-異丙醇、O. Ig的氯鉬酸-四氫呋喃和O. Ig的氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯作為催化劑，充分攪拌均勻后，再加入30g的含氫硅油(含氫量為I. 0%),繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至無氣泡產(chǎn)生，得到透明的液體硅橡膠，粘度為4020mPa · S。
權(quán)利要求
1.一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟 (1)將乙烯基聚硅氧烷與白炭黑混合得到混合液體，乙烯基聚硅氧烷與白炭黑的質(zhì)量百分比為乙烯基聚娃氧燒白炭黑=I: (O. 04 O. 08); (2)對混合液體抽真空，使真空度達到20Pa以下除去液體中氣泡，得到透明液體； (3)在上述步驟(2)的透明液體中加入抑制劑和催化劑，加入的質(zhì)量為透明液體抑制劑催化劑=I (O. 01 O. 05) : (O. 0001 O. 0005)，攪拌均勻，得到混合液體，其中所述的抑制劑為過氧化雙(2，4-二氯苯甲酰)、1，I-雙(叔丁基過氧基)環(huán)己烷、2，5-二甲基-2，5-雙(過氧化叔丁基)-3-己炔、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基過氧基)己烷或1，I-雙(叔丁基過氧基)_3，3，5-三甲基環(huán)己烷中的一種或幾種以任何比例相混合，所述的催化劑為氯鉬酸-鄰苯二甲酸二乙酯、氯鉬酸-四氫呋喃、氯鉬酸-異丙醇或氯鉬酸-乙烯基硅氧烷中的一種或幾種以任何比例相混合； (4)在步驟(3)的混合液體中加入含氫硅油，加入比例為混合液體含氫硅油=I(O. I O. 3)，繼續(xù)攪拌均勻，抽真空至液體中無氣泡，得到液體硅橡膠。
2.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于其中所述的含氫硅油的含氫質(zhì)量為I.O I. 5%。
3.如權(quán)利要求I所述的制備方法，其特征在于其中所述的乙烯基聚硅氧烷的乙烯基質(zhì)量含量為O. I I. 5%，粘度為800 1500mPa · S。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低粘度液體硅橡膠的制備方法，屬于橡膠制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用乙烯基聚硅氧烷作為液體硅橡膠基體，白炭黑作為無機填料，混合后再加入抑制劑、鉑絡(luò)合物和含氫硅油，進行充分攪拌并真空脫泡，得到透明的液體硅橡膠。本方法制備得到的液體硅橡膠具有高透明性和低粘度，在保證硅橡膠固化后具有較高力學(xué)強度的同時，粘度可控制在2000～6000mPa·S，使液體硅橡膠具有優(yōu)異的流動性和加工性能。本發(fā)明制備的液體硅橡膠適用于電子工業(yè)領(lǐng)域中的封裝材料。
文檔編號C08L83/07GK102924928SQ20121048890
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者花秀夫, 張紅中, 戴建華 申請人:鹽城菁華新材料科技有限公司