[发明专利]一种柔软有机硅压敏胶的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及胶黏剂材料的制备及应用方法，是一种有机硅压敏胶的制备与应用工艺。

 

背景技术

由于其对于低表面能的难粘表面，例如含氟材料以及有机硅材料等，表现出的优越的粘接性能，以及优异的高，低温应用性能和稳定性，有机硅压敏胶被广泛地应用于工业领域。在有机硅压敏胶的制备中，两个主要的组成部分包括有机硅基胶（GUM）和作为增粘剂的有机硅树脂（RESIN）。二者在分子中都含有硅羟基（SILANOL）基团，能通过缩和反应进行交联。而有机硅压敏胶的性能则取决于其中很多因素，包括树脂与基胶的组成，分子量，交联程度，以及具体的树脂结构。这其中的硅树脂一般指的是有机硅MQ树脂，在与基胶进行缩合反应后，能达到增粘及增加内聚力的目的。在应用中，往往再以过氧化物热分解产生的自由基引发进一步交联固化，而达到最终的应用要求。最终产品的性能，包括剥离力，初粘力，内聚力及耐温性，除了之前提到的胶水本身的组成外，还会受到涂覆以及固化条件的影响。

类似胶黏剂首先被描述于专利US 2，736，721，主要由高分子量，高粘度直链聚有机硅氧烷和可溶的具有R₃SiO_1/2和SiO₂单元的有机硅树脂组成。而在US 2，814，601中应用了含有羟基封端的聚有机硅氧烷，对胶体性能进行了改善。US 3，528，940中描述了一种有机硅压敏胶，由100份硅羟基封端聚有机硅氧烷基胶，与15到200份苯可溶，含有M与Q单元的有机硅树脂进行缩合而成的，但其性能及耐温性远远达不到实际应用要求。为了提高其耐温性和剥离力US3,939,704应用了含芳香基团取代基的有机硅氧烷，之后再经过氧化物高温固化，但又带来了相容性和成本的问题。

另一个尝试（US 4，143，088）应用了烷氧基硅作为交联点，不但达不到效果而且降低了固化速度和保存稳定性。另外有很多尝试来提高有机硅压敏胶的性能，例如在US 5,441,811和5，506，288中，大于100ppm的有机金属盐被加入到体系中，来提高其高温性能；而在US 5,602214和US 5,580,915中除了有机硅基胶和MQ树脂，还加入了有机硅油作为添加剂来增加胶体固化后的快粘性，但这大大降低了有机硅压敏胶的耐温性；在另一个尝试中，US 5,561,203描述了一种有机硅压敏胶由：（A）可溶，含有1.2%的硅羟基团，（B）一种粘度在20到100，000 mm²/s的以羟基为封端的有机硅基胶，（C）一种水解活性硅烷，来通过引用更多交联达到提高高温下胶体的性能。而在US 5,248,739中，作者对由不同分子量的有机硅树脂制备的有机硅压敏胶的粘性进行了研究，而Horning在US 3,929,704中提供了一个M/Q的比值范围（0.5到1.5，最好在0.55到0.75），事实证明了这些因素对有机硅的初粘力和剥离力性能的非线性关系。另外，由乙烯基封端或含乙烯基聚二有机硅氧烷基胶和有机硅MQ或含乙烯基MQ树脂，再混有含SiH基团的交联剂和铂金催化剂作用下而形成网状结构，例如US 4,988,799，US 4,774,297。

相对于有机材料压敏胶，有机硅压敏胶能够提供无法比拟的优越的温度稳定性。但是当应用于高温时，有机硅的耐温性往往是以初粘性和柔软度为代价来实现的，这尤其重要的是当应用于要求高的初粘性及粗糙的基材表面时。

所以，对于有机硅压敏胶，在提供优良的各项性能的同时，需要有一种方法来提高胶体的柔软度，尤其经过高温老化后还能保持很好的柔性和对被粘物的湿润性能。本发明在这方面提供了很好的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种有机硅压敏胶的制备与应用方法，使其在提供优良的各项性能的同时，需要有一种方法来提高胶体的柔软度，尤其经过高温老化后还能保持很好的柔性和对被粘物的湿润性能。

对于有机硅压敏胶的各项性能的调节，往往是相互关联的。对于一个体系来讲，通过有机硅树脂的加入比例，可以对压敏胶的性能进行很好地调整。但是，由于有机硅压敏胶的各项性能之间的相互关联性，以及有机硅树脂对于性能的非线性影响，导致了这种调整的非独立性。有时候就要以牺牲一项指标为代价，来达到某种平衡。

本发明是关于一种有机硅压敏胶的制备方法，该方法包括：

（I）加热一个混合物，该混合物由：

（A）一个以羟基封端的聚二（有机基）硅氧烷，该硅氧烷在25摄氏度时的粘度是100到10，000，000厘泊；或者是两种或两种以上的拥有不同分子链长的硅氧烷混合物；