本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種耐高溫有機(jī)硅膠黏劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

膠粘劑的耐高溫性是按照其在特定的溫度、時間和介質(zhì)中能夠保持設(shè)計要求的膠接強(qiáng)度或具有一定的強(qiáng)度保持率來進(jìn)行評定的，即，耐高溫膠黏劑除了在常規(guī)環(huán)境中的膠結(jié)性能之外，必須滿足以下要求：(1)熱失重溫度高、熱變形溫度及分解溫度高，有良好的熱物理和熱化學(xué)性能；(2)在較高溫度的工作條件下，有較好的物理機(jī)械性能和較高的粘接強(qiáng)度，并能在規(guī)定的時問內(nèi)保持此種性能；(3)良好的加工性能；(4)溫度周期變化下的耐熱性較好，且能夠在短時間內(nèi)承受高溫的考驗。

聚酰亞胺膠黏劑可分為熱塑性聚酰亞胺和熱固性聚酰亞胺兩大類。熱固性聚酰亞胺又可分為縮聚型和加成型兩種?？s聚型聚酰亞胺膠黏劑具有很好的熱穩(wěn)定性，被應(yīng)用于航空領(lǐng)域；加成型聚酰亞胺固化收縮率小，熔融流動性好。但是由于聚酰亞胺類聚合物分子鏈的剛性，導(dǎo)致這兩種聚酰亞胺固化后的產(chǎn)物韌性均較差，導(dǎo)致在應(yīng)用上存在諸多困難，因此需要對聚酰亞胺進(jìn)行一系列的改性以期滿足使用要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐高溫有機(jī)硅膠黏劑。

本發(fā)明的另一目的在于提供上述耐高溫有機(jī)硅膠黏劑的制備方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實施方式提供了一種耐高溫有機(jī)硅膠黏劑，以重量份計包含下述組分：胺類化合物10～15份、有機(jī)硅烷25～35份；環(huán)氧樹脂類化合物20～25份；增韌劑2～4份；鉑催化劑0.001～0.005份；固化劑1～2份。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的實施方式所提供的耐高溫有機(jī)硅膠黏劑的特點在于，該膠黏劑的組份中加入了一定量的胺類化合物。本發(fā)明中的胺類化合物與環(huán)氧樹脂類化合物發(fā)生加成反應(yīng)，由于胺類化合物中含有苯環(huán)以及氮原子，使得固化后的有機(jī)硅膠黏劑具有很優(yōu)異的耐高溫性能。此外，胺類化合物的用量也決定著有機(jī)硅膠黏劑的耐高溫性能，按照本發(fā)明的實施方式所提供的組份和配比，可獲得一種適于廣泛應(yīng)用在電力、航空、航天、計算機(jī)、通訊、汽車、鐵路、建筑等工業(yè)領(lǐng)域的耐高溫有機(jī)硅膠黏劑。

優(yōu)選地，本發(fā)明的實施方式所提供的耐高溫有機(jī)硅膠黏劑中，所包含的胺類化合物為n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)。胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)具有突出的抗熱性、抗氧化性和抗輻射性，其結(jié)構(gòu)中的苯環(huán)以及氮原子都表現(xiàn)有很好的耐熱性能；而環(huán)氧樹脂類化合物具有很好的膠黏性能，但是耐高溫性能很差；n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)可以很好地與環(huán)氧樹脂類化合物發(fā)生加成反應(yīng)，有效改善了環(huán)氧樹脂類化合物耐熱性能差的缺點，使得固化后的有機(jī)硅膠黏劑即保留了原來很好的膠黏特性，同時也大大提高了有機(jī)硅膠黏劑的耐高溫性能。

優(yōu)選地，本發(fā)明的實施方式所提供的耐高溫有機(jī)硅膠黏劑中，所加入的環(huán)氧樹脂類化合物為縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂、縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂、線型脂肪族類環(huán)氧樹脂或脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂。其中，縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂和縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂具有如下特點：粘度低，使用工藝性好；反應(yīng)活性高；粘合力比通用環(huán)氧樹脂高，固化物力學(xué)性能好；電絕緣性好；耐氣候性好，并且具有良好的耐超低溫性，在超低溫條件下，仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂具有優(yōu)越的粘接性和耐熱性。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的特點是具有較高的壓縮與拉伸強(qiáng)度，長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學(xué)性能，耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。

進(jìn)一步優(yōu)選地，本發(fā)明的實施方式所提供的耐高溫有機(jī)硅膠黏劑中，增韌劑為羧基液體丁腈橡膠、聚硫橡膠、液體硅橡膠、聚醚、聚砜、納米碳酸鈣和納米二氧化鈦中的一種或幾種。

本發(fā)明的實施方式還提供上述耐高溫有機(jī)硅膠黏劑的制備方法，步驟如下：以重量份計稱?。喊奉惢衔?0～15份、有機(jī)硅烷25～35份、環(huán)氧樹脂類化合物20～25份、增韌劑2～4份、鉑催化劑0.001～0.005份，在惰性氣體護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑1～2份，加熱至40～60℃，繼續(xù)攪拌20～30分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在40～80℃下加熱固化加熱20～40分鐘，即制得所述耐高溫有機(jī)硅膠黏劑。

具體實施方式

以下通過制備實施例來闡述本發(fā)明的有機(jī)硅膠黏劑的制備方法(以下各實施例中，各種原料每質(zhì)量份均為1克)。

實施例1

稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)12份、有機(jī)硅烷28份、環(huán)氧樹脂類化合物雙酚f型環(huán)氧樹脂20份、增韌劑液體丁腈橡膠4份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.001份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.5份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌30分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例2

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)13份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物聚丁二烯樹脂22份、增韌劑聚硫橡膠2份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.003份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.2份，加熱至45℃，繼續(xù)攪拌30分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在50℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例3

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)12份、有機(jī)硅烷29份、環(huán)氧樹脂類化合物四酚基乙烷型環(huán)氧樹脂23份、增韌劑羧基液體丁腈橡膠3.5份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.8份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌30分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在45℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例4

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)13份、有機(jī)硅烷32份、環(huán)氧樹脂類化合物雙酚a型環(huán)氧樹脂22份、增韌劑液體硅橡膠2份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.002份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.3份，加熱至40℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在55℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例5

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)12份、有機(jī)硅烷32份、環(huán)氧樹脂類化合物鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹脂24份、增韌劑羧基液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.005份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.5份，加熱至35℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例6

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)15份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物雙酚a型環(huán)氧樹脂23份、增韌劑聚硫橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.9份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例7

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)14份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物聚丁二烯樹脂23份、增韌劑聚硫橡膠2份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.5份，加熱至45℃，繼續(xù)攪拌30分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在50℃下加熱固化加熱20分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例8

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)12份、有機(jī)硅烷32份、環(huán)氧樹脂類化合物環(huán)氧化聚丁二烯樹脂23份、增韌劑羧基液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.7份，加熱至35℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在50℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

實施例9

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)15份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物環(huán)氧化聚丁二烯樹脂23份、增韌劑液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.8份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得所述有機(jī)硅膠黏劑。

對比例1(不含胺類化合物)

以重量份計稱取有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物環(huán)氧化聚丁二烯樹脂23份、增韌劑液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.8份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得有機(jī)硅膠黏劑。

對比例2(胺類化合物的用量為5份)

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二本甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)5份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物環(huán)氧化聚丁二烯樹脂23份、增韌劑液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.8份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得有機(jī)硅膠黏劑。

對比例3(胺類化合物的用量為25份)

以重量份計稱取胺類化合物n’n-4，4’-二本甲烷型雙馬來酰胺樹脂(bmi)25份、有機(jī)硅烷30份、環(huán)氧樹脂類化合物環(huán)氧化聚丁二烯樹脂23份、增韌劑液體丁腈橡膠3份、鉑催化劑氯鉑酸四甲基四乙烯基環(huán)四硅氧烷絡(luò)合物0.004份，在惰性氣體保護(hù)下加入反應(yīng)裝置中，攪拌后加入固化劑4，4’-二氨基二苯甲烷(ddm)1.8份，加熱至50℃，繼續(xù)攪拌20分鐘，冷卻至室溫，得到無色透明液體，減壓脫去氣泡，在60℃下加熱固化加熱30分鐘，即制得有機(jī)硅膠黏劑。

性能對比試驗例：固化后的有機(jī)硅膠黏劑性能測試

透光率測定

將上述實施示例中所得到的無色透明液體，減壓脫除氣泡，取少量的無色透明液體分別加入到石英皿中，然后加熱至60℃，20分鐘后取出，冷卻至室溫固化，進(jìn)行透光率的測試，測試區(qū)間為400-800nm。所采用儀器為drtg-81分體式透光率測試儀器，室溫25℃下進(jìn)行測定，測試結(jié)果如下表1所示：

表1.固化后的有機(jī)硅膠黏劑透光率測定

折光率測定

將上述實施示例中所得到的無色透明液體，減壓脫除氣泡，取少量的無色透明液體分別涂覆于長10cm，寬5cm，厚2mm的玻璃板上，涂覆的有機(jī)硅膠黏劑的厚度為0.5mm,然后加熱至60℃，20分鐘后取出，冷卻至室溫固化，進(jìn)行折光率的測試。所采用的儀器為dr-m4多波長阿貝折射儀(波長589nm)，測試結(jié)果如下表2所示：

表2.固化后的有機(jī)硅膠黏劑折光率測定

耐高溫性能測試

將上述實施示例中所得到的無色透明液體，減壓脫除氣泡，然后加熱至60℃，20分鐘后取出，冷卻至室溫固化，然后在100～600℃范圍內(nèi)進(jìn)行該有機(jī)硅膠黏劑的耐溫測定。結(jié)果如下表3所示：

表3.固化后的有機(jī)硅膠黏劑耐高溫性能測試

結(jié)論：

對比例1中，當(dāng)有機(jī)硅膠黏劑原料中缺少組分胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)時，固化后的膠黏劑在300℃的高溫條件下烘烤10分鐘后，固化后的有機(jī)硅膠黏劑已經(jīng)由原來的無色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\黃色，并且膠黏劑中有少量的氣泡產(chǎn)生。當(dāng)固化后的有機(jī)硅膠黏劑在500℃的高溫條件下烘烤10分鐘后，有機(jī)硅膠黏劑顏色已經(jīng)變黃，并且有少量剝落的現(xiàn)象產(chǎn)生。由此可見，胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)對于固化后的有機(jī)硅膠黏劑的耐高溫性能的改善有著不可缺少的作用。其原因在于，胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)中的苯環(huán)以及氮原子都表現(xiàn)有很好的耐熱性能，環(huán)氧樹脂類化合物具有很好的膠黏性能，但是耐高溫性能很差。n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)可以很好的與環(huán)氧樹脂類化合物發(fā)生加成反應(yīng)，使得固化后的有機(jī)硅膠黏劑即保留了原來很好的膠黏特性，同時也大大提高了有機(jī)硅膠黏劑的耐高溫性能。由對比例2、對比例3可以看出，胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)的用量也決定著有機(jī)硅膠黏劑的耐高溫性能，本發(fā)明中胺類化合物n’n-4，4’-二苯甲烷型雙馬來酰胺(bmi)的用量有選范圍為10～15份。