低透濕率單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑及制備方法
【專利摘要】一種單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑及制備方法，該密封劑各組分按重量計(jì)為：α，ω-二乙烯基聚二甲基硅氧烷100份，氫基硅烷 3-8份，鉑催化劑0.5-3份，二甲基硅油3-10份，硅烷改性聚異丁烯 10-30份，交聯(lián)劑 3-8份，硅烷偶聯(lián)劑1-5份，補(bǔ)強(qiáng)填料50-150份，催化劑1-5份。本發(fā)明與常規(guī)單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠相比，該密封劑具有改進(jìn)的密封性能，透濕率低，可有效防止水汽侵入對(duì)密封部件的損害。
【專利說(shuō)明】低透濕率單組份脫醇型室溫硫化枯橡膠密封劑及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種密封劑及其制備方法，特別涉及一種具有低透濕率的單組份脫 醇型室溫硫化娃橡膠密封劑及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 單組份脫醇型室溫硫化娃橡膠密封劑是指W有機(jī)娃樹(shù)脂為基體樹(shù)脂，配W脫醇型 交聯(lián)劑、填料、催化劑等組分混合而成，可在室溫條件下固化的密封劑，由于具有可室溫固 化、耐溫范圍廣、耐候性良好、絕緣性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，在建筑、汽車、電子等行業(yè)得到廣泛的 應(yīng)用。同時(shí)由于其固化釋放的是醇類小分子，與脫麗巧、脫酸等類型相比，具有氣味小無(wú)腐 蝕的優(yōu)點(diǎn)，尤其適合于要求比較嚴(yán)格的電子產(chǎn)品，已成為電子行業(yè)應(yīng)用最多的單組份娃橡 膠密封劑產(chǎn)品。
[0003] 在電子產(chǎn)品的使用過(guò)程中，溫濕度對(duì)其壽命的影響最為顯著，根據(jù)統(tǒng)計(jì)，在環(huán)境因 素造成電子產(chǎn)品故障的比例中，溫濕度占了高達(dá)60%，遠(yuǎn)高于其他因素。濕氣所引起的故障 原因包括水汽滲入、聚合物材料解聚、聚合物結(jié)合能力下降、腐蝕、空洞、線焊點(diǎn)脫開(kāi)、引線 間漏電、芯片與芯片粘片層脫開(kāi)、焊盤(pán)腐蝕、金屬化或引線間短路等。為了避免受外界溫濕 度的影響，電子產(chǎn)品普遍采用密封材料進(jìn)行密封保護(hù)，其中單組份脫醇型室溫硫化娃橡膠 密封劑由于環(huán)保性、絕緣性、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子行業(yè)的密封。但一般的娃橡 膠密封劑透濕率在70?150g/m 2 ? d姆1mm)之間，對(duì)水汽的阻隔效果不足，難W對(duì)密封部位 形成嚴(yán)密的防護(hù)，雖然在實(shí)際應(yīng)用中可W通過(guò)增加密封層厚度、改良工藝設(shè)計(jì)來(lái)減少水汽 的浸入，但會(huì)帶來(lái)固化時(shí)間延長(zhǎng)W及成本增加的問(wèn)題。
[0004] 此外，在電子產(chǎn)品的檢測(cè)中，為了評(píng)估溫濕度對(duì)電子產(chǎn)品的損害，普遍采用高溫高 濕試驗(yàn)如；4(TC /90%RH、6(TC /95%RH、9(TC /90%RH等，某些電子產(chǎn)品為了測(cè)試對(duì)更嚴(yán)苛環(huán) 境的耐受性W及縮短試驗(yàn)時(shí)間，還會(huì)進(jìn)行高壓蒸煮試驗(yàn)。常規(guī)的脫醇型室溫硫化娃橡膠 在較低的溫濕度下表現(xiàn)良好，老化后性能變化不大，但隨著測(cè)試溫濕度的上升，產(chǎn)品會(huì)發(fā) 生嚴(yán)重的老化降解，導(dǎo)致密封劑從被粘材料上脫落，密封性能急劇下降，造成密封產(chǎn)品在 9(TC /90%RH、高壓蒸煮試驗(yàn)中測(cè)試失敗。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是針對(duì)脫醇型室溫硫化娃橡膠密封劑水汽透過(guò)率低、耐高溫高濕性 能差的問(wèn)題，提供一種新型的單組份脫醇型室溫硫化娃橡膠密封劑及其制備方法，該密封 劑具有較低的透濕率，可有效阻隔濕氣的滲透，保護(hù)密封部件不受水汽的損害，此外密封劑 還具有卓越的耐高溫高濕性能，在高溫高濕W及高壓蒸煮老化后仍具有良好的密封性能， 保證密封部件在極端環(huán)境下的正常工作。
[0006] 本發(fā)明的發(fā)明目的是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的；一種單組份脫醇型室溫硫化娃橡 膠密封劑，該密封劑按重量份計(jì)由W下組分組成： A. a，《-二己帰基聚二甲基娃氧焼100份； B. 氨基娃焼3-8份； C. 笛催化劑0. 5-3份； D. 二甲基娃油3-10份； E. 娃焼改性聚異下帰10-30份； F. 交聯(lián)劑3-8份； G. 娃焼偶聯(lián)劑1-5份； H. 補(bǔ)強(qiáng)填料50-150份； I. 催化劑1-5份。
[0007] 所述的A組分為a，《-二己帰基聚二甲基娃氧焼，其分子結(jié)構(gòu)式為 C肥=CH-Si(C冊(cè)）20 [(C冊(cè)）2Si0]n(C冊(cè)）2Si-CH=C肥，粘度為 5000-50000mpa ? S。
[0008] 所述B組分為氨基娃焼，選用氨基H甲氧基娃焼和氨基H己氧基娃焼中至少一 種。
[0009] 所述C組分為笛催化劑，是氯笛酸的己帰基娃氧焼馨合物、氯笛酸的異丙醇溶液、 氯笛酸的四氨巧喃溶液或氯笛酸的鄰苯二甲酸二己醋溶液中至少一種或幾種的組合。
[0010] 所述的D組分為二甲基娃油，其分子結(jié)構(gòu)式為（C冊(cè))3Si0[(C冊(cè))2Si0]n Si(C冊(cè)）3,粘度為 lOO-lOOOmpa ? So
[0011] 所述的E組分娃焼改性聚異下帰樹(shù)脂為已商品化的產(chǎn)品，分子量為500-100000。
[0012] 所述的F組分為交聯(lián)劑，選用甲基H甲氧基娃焼和己帰基H甲氧基娃焼中的至少 一種。
[0013] 所述的G組分為氨基類娃焼偶聯(lián)劑、環(huán)氧類娃焼偶聯(lián)劑、琉基類娃焼偶聯(lián)劑、異氯 酸醋類娃焼偶聯(lián)劑等中的一種或多種偶聯(lián)劑的反應(yīng)物。
[0014] 所述的H組分為補(bǔ)強(qiáng)填料，選用沉淀白炭黑、氣相白炭黑、碳酸巧、娃微粉、白剛玉 中至少一種或幾種填料的組合。
[0015] 所述的I組分是濕氣固化催化劑，選用有機(jī)鐵催化劑及其馨合物，如四叔下基鐵 酸醋、四異下基鐵酸醋、四異丙基鐵酸醋、雙（己醜己酸己醋）鐵酸二異丙醋中至少一種。
[0016] 所述的單組份脫醇型室溫硫化娃橡膠密封劑的制備方法是；馬保護(hù)下將一定配比 的A、B、C加入反應(yīng)蓋中，攬拌均勻后，升溫至5(TC，在馬保護(hù)下繼續(xù)攬拌反應(yīng)4-6小時(shí)，然 后在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30-60分鐘除去小分子，降溫至4(TC W下加入D、E、 H組分，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30分鐘混合均勻后，依次加入F、G、I組分， 在-0. 09?-0. 1M化真空條件下分別攬拌30分鐘即可制得低透濕率脫醇型娃橡膠密封劑。
[0017] 本發(fā)明的有益效果如下；首先，本發(fā)明通過(guò)引入娃焼改性聚異下帰樹(shù)脂獲得 低透濕率和良好的耐高溫高濕老化性能。聚異下帰樹(shù)脂分子鏈中含有大量對(duì)稱排列 的-C畑扣2-基團(tuán)，具有良好的憎水性和水汽阻隔性，加入后可降低水汽的滲透性，但通常 的聚異下帰樹(shù)脂與有機(jī)娃樹(shù)脂相容性較差，單純的物理混合會(huì)導(dǎo)致相分離，難W形成有效 的水汽阻隔層，密封劑無(wú)法獲得良好穩(wěn)定的防水汽滲透性能。娃焼改性的聚異下帰樹(shù)脂分 子鏈兩端含有可濕氣固化的反應(yīng)性官能團(tuán)，可參與到固化交聯(lián)反應(yīng)中，與有機(jī)娃分子鏈形 成互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，均勻分布在娃橡膠密封劑的固化交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，形成良好的水汽阻隔層，使 密封劑的透濕率顯著降低。同時(shí)，聚異下帰樹(shù)脂的非極性碳鏈結(jié)構(gòu)可抑制高溫高濕環(huán)境下 水汽對(duì)密封劑的損害，提高密封劑的耐高溫高濕性能。其次，本發(fā)明用氨基娃焼將己帰基聚 二甲基娃氧焼封端，生成端基為H焼氧基娃亞己基的聚二甲基娃氧焼作為基體樹(shù)脂，與通 常使用的輕基封端聚二甲基娃氧焼樹(shù)脂相比，H焼氧基娃亞己基的-CH-CH-基團(tuán)不僅可提 高密封劑防水性，還可顯著降低密封劑在高溫高濕下的水解性，使密封劑具有較低的透濕 率和良好的耐高溫高濕性能。本發(fā)明的該些優(yōu)點(diǎn)使其能夠有效防止水汽侵入對(duì)密封部件的 損害，可用于對(duì)濕氣敏感的PCB電路板、LCM、精密儀器、光伏組件等電子產(chǎn)品的密封保護(hù)， 即使在極端環(huán)境下仍能夠保持良好的密封性能，保護(hù)設(shè)備免受外界不良環(huán)境的影響。

【具體實(shí)施方式】 [001引 實(shí)施例1; 選用粘度為lOOOOmpa ? S的a，《 -二己帰基聚二甲基娃氧焼，粘度為lOOmpa ? S的二 甲基娃油，分子量為10000的娃焼改性聚異下帰，氯笛酸的己帰基娃氧焼馨合物為笛催化 齊U，具體的組份比例如下： A. a，《-二己帰基聚二甲基娃氧焼100份； B. 氨基二甲氧基娃焼6份； C. 笛催化劑1. 5份； D. 二甲基娃油8份； E. 娃焼改性聚異下帰20份； F. 己帰基二甲氧基娃焼5份； G. 氨丙基H己氧基娃焼1. 5份； H. 碳酸巧80份，氣相白炭黑10份； I. 四異丙基鐵酸醋2份。
[0019] 馬保護(hù)下將A、B、C加入反應(yīng)蓋中，攬拌均勻后，升溫至5(TC，在N2保護(hù)下繼續(xù)攬 拌反應(yīng)4-6小時(shí)，然后在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30-60分鐘除去小分子，降溫至 4(TC W下加入D、E、H組分，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30分鐘混合均勻后，依次 加入F、G、I組分，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下分別攬拌30分鐘至均勻無(wú)氣泡。
[0020] 實(shí)施例2; 選用粘度為SOOOmpa ? S的a，《 -二己帰基聚二甲基娃氧焼，粘度為lOOmpa ? S的二 甲基娃油，分子量為10000的娃焼改性聚異下帰，氯笛酸的己帰基娃氧焼馨合物為笛催化 齊U，具體的組份比例如下： A. a，《-二己帰基聚二甲基娃氧焼100份； B. 氨基H甲氧基娃焼6份； C. 笛催化劑1. 5份； D. 二甲基娃油10份； E. 娃焼改性聚異下帰25份； F. 己帰基H甲氧基娃焼5份； G. 氨丙基H甲氧基娃焼1.5份； H. 碳酸巧80份，氣相白炭黑8份； I. 雙（己醜己酸己醋）鐵酸二異丙醋3份。
[0021] 馬保護(hù)下將A、B、C加入反應(yīng)蓋中，攬拌均勻后，升溫至5(TC，在N2保護(hù)下繼續(xù)攬 拌反應(yīng)4-6小時(shí)，然后在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30-60分鐘除去小分子，降溫至 4(TC W下加入D、E、H組分，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30分鐘混合均勻后，依次 加入F、G、I組分，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下分別攬拌30分鐘至均勻無(wú)氣泡。
[00過(guò)對(duì)比例： 選用粘度為lOOOOmpa ? S的a，《 -二輕基聚二甲基娃氧焼，粘度為lOOmpa ? S的二甲 基娃油，組份比例如下： A. a，《 -二輕基聚二甲基娃氧焼100份； B. 二甲基娃油8份； C. 己帰基H甲氧基娃焼5份； D. 氨丙基二己氧基娃焼1. 5份； E. 碳酸巧80份，氣相白炭黑10份； F. 雙（己醜己酸己醋）鐵酸二異丙醋3份。
[0023] 將A、B、E加入反應(yīng)蓋中，在-0. 09?-0. IMPa真空條件下攬拌30分鐘，然后依次 加入C、D、F組分并在-0. 09?-0. IMPa真空條件下分別攬拌30分鐘至均勻無(wú)氣泡。
[0024] 將實(shí)施例與對(duì)比例測(cè)試透濕率和耐高溫高濕性能，結(jié)果如下表所示。
[00巧]其中，透濕率按ASTM F1249-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行；拉伸強(qiáng)度按GB/T 528-2009進(jìn)行，粘 接性測(cè)試方法為：將粘接材料表面用酒精擦拭并瞭干后，在材料表面打上厚度為l-2mm的 膠條，在23°C，50% RH條件下固化7天將膠條撕開(kāi)，記錄內(nèi)聚破壞的百分比。

【權(quán)利要求】
1. 一種單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是該密封劑按重量份計(jì)由以下組 分組成： A. a，〇-二乙烯基聚二甲基硅氧烷1〇〇份； B. 氫基硅烷3-8份； C. 鉬催化劑0.5-3份； D. 二甲基硅油3-10份； E. 硅烷改性聚異丁烯10-30份； F. 交聯(lián)劑3-8份； G. 硅烷偶聯(lián)劑1-5份； H. 補(bǔ)強(qiáng)填料50-150份； I. 催化劑1-5份； 所述的A組分為a，《-二乙烯基聚二甲基硅氧烷，其分子結(jié)構(gòu)式為 CH2=CH-Si(CH3)20[(CH3)2Si0]n(CH3)2Si-CH=CH24i^?S5000-50000mpa*s。
2. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述B組分為 氫基硅烷，選用氫基三甲氧基硅烷和氫基三乙氧基硅烷中至少一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述C組分為 鉬催化劑，是氯鉬酸的乙烯基硅氧烷螯合物、氯鉬酸的異丙醇溶液、氯鉬酸的四氫呋喃溶液 或氯鉬酸的鄰苯二甲酸二乙酯溶液中至少一種或幾種的組合。
4. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述 的D組分為二甲基硅油，其分子結(jié)構(gòu)式為（CH3)3SiO[(CH3)2SiO]nSi(CH3)3,粘度為 100-1000mpa?s〇
5. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述的E組分 硅烷改性聚異丁烯樹(shù)脂為已商品化的產(chǎn)品，分子量為500?100000。
6. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述的F組分 為交聯(lián)劑，選用甲基三甲氧基硅烷和乙烯基三甲氧基硅烷中的至少一種。
7. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述的G組分 為氨基類硅烷偶聯(lián)劑、環(huán)氧類硅烷偶聯(lián)劑、巰基類硅烷偶聯(lián)劑、異氰酸酯類硅烷偶聯(lián)劑等中 的一種或多種偶聯(lián)劑的反應(yīng)物。
8. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述的H組分 為補(bǔ)強(qiáng)填料，選用沉淀白炭黑、氣相白炭黑、碳酸鈣、硅微粉、白剛玉中至少一種或幾種填料 的組合。
9. 如權(quán)利要求1所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑，其特征是所述的I組分 是濕氣固化催化劑，選用有機(jī)鈦催化劑及其螯合物，如四叔丁基鈦酸酯、四異丁基鈦酸酯、 四異丙基鈦酸酯、雙（乙酰乙酸乙酯）鈦酸二異丙酯中至少一種。
10. -種如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的單組份脫醇型室溫硫化硅橡膠密封劑的制備 方法，其特征是該制備方法的步驟如下：N2保護(hù)下將一定配比的A、B、C加入反應(yīng)釜中，攪拌 均勻后，升溫至50°C，在N2保護(hù)下繼續(xù)攪拌反應(yīng)4-6小時(shí)，然后在-0. 09?-0.IMPa真空條 件下攪拌30-60分鐘除去小分子，降溫至40°C以下加入D、E、H組分，在-0. 09?-0.IMPa 真空條件下攪拌30分鐘混合均勻后，依次加入F、G、I組分，在-0. 09?-0.IMPa真空條件 下分別攪拌30分鐘即可制得低透濕率脫醇型硅橡膠密封劑。
【文檔編號(hào)】C09J183/05GK104513645SQ201410787183
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月18日
【發(fā)明者】王德波, 蘇丹, 王瑤, 肖明 申請(qǐng)人:蘇州天山新材料技術(shù)有限公司