本發(fā)明涉及一種加成型增粘底涂劑及其制備方法。

背景技術(shù)：

加成型硅橡膠是一種合成橡膠，具有收縮率低、耐高溫、無毒無味、高抗拉、流動性好、易灌注等優(yōu)點(diǎn)，且可室溫固化也可加溫固化，操作方便，固化過程不放熱且無收縮，可以用來制模以鑄造環(huán)氧樹脂、聚酯樹脂、聚苯乙烯、乙烯基塑料、石蠟、大件水泥構(gòu)件、文化石、混凝土等，也可用于金屬工藝品等精密模具制造和食品級模具制造，應(yīng)用十分廣泛。然而，加成型硅橡膠對底材的粘接性能差，在潮濕環(huán)境使用時，往往需要搭配增粘底涂劑使用。

目前，常用的增粘底涂劑普遍存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、生產(chǎn)成本高、粘結(jié)效果差等問題，造成了使用成本和工作量的提高。因此，有必要開發(fā)一種生產(chǎn)工藝簡單、成本低廉、增粘效果好的加成型增粘底涂劑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種加成型增粘底涂劑及其制備方法。

本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：

一種加成型增粘底涂劑，其由以下質(zhì)量份的原料組成：

有機(jī)溶劑：80份；

聚甲基三乙氧基硅烷：5～20份；

硅烷偶聯(lián)劑：0.1～15份；

鈦酸酯：0.001～3份；

有機(jī)硅樹脂：5～30份。

所述的有機(jī)溶劑為苯類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、烷烴類溶劑中的至少一種。

所述的聚甲基三乙氧基硅烷的平均聚合度為2～3。

所述的硅烷偶聯(lián)劑為二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、三乙酰氧基乙烯基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、三苯氧基乙烯基硅烷、三[(1，1-二甲基乙基)二氧]乙烯基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一種。

所述的鈦酸酯為鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸異丙酯中的至少一種。

所述的有機(jī)硅樹脂通過以下方法制備得到：

1)將90～150質(zhì)量份的封端劑、80～250質(zhì)量份的去離子水和10～100質(zhì)量份的醇加入反應(yīng)器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應(yīng)20～40min；

2)加入300～1000質(zhì)量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應(yīng)3～10h；

3)將步驟2)的產(chǎn)物冷卻至室溫，再加入200～1000質(zhì)量份的有機(jī)硅小分子物質(zhì)，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產(chǎn)物；

4)洗滌水解產(chǎn)物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質(zhì)量份的堿性催化劑和1～10質(zhì)量份的去離子水，50～160℃聚合反應(yīng)3～6h；

所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機(jī)硅小分子物質(zhì)為有機(jī)硅環(huán)體DMC、D4、乙烯基環(huán)體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。

上述加成型增粘底涂劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將有機(jī)溶劑、聚甲基三乙氧基硅烷、鈦酸酯和有機(jī)硅樹脂加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)加入硅烷偶聯(lián)劑，80～120℃恒溫攪拌反應(yīng)2～4小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明的加成型增粘底涂劑的增粘效果好，且施工后可長時間保持增粘效果，因此可以導(dǎo)入下游生產(chǎn)廠家的流水線生產(chǎn)工藝中，簡化了生產(chǎn)工藝，節(jié)省了時間成本，大幅提高了整體的生產(chǎn)效率；

2)本發(fā)明的加成型增粘底涂劑生產(chǎn)成本低、節(jié)能環(huán)保、制備方法簡單可行，適用于大批量生產(chǎn)，具有巨大的市場前景。

具體實(shí)施方式

一種加成型增粘底涂劑，其由以下質(zhì)量份的原料組成：

有機(jī)溶劑：80份；

聚甲基三乙氧基硅烷：5～20份；

硅烷偶聯(lián)劑：0.1～15份；

鈦酸酯：0.001～3份；

有機(jī)硅樹脂：5～30份。

優(yōu)選的，所述的有機(jī)溶劑為苯類溶劑、醇類溶劑、酮類溶劑、烷烴類溶劑中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的聚甲基三乙氧基硅烷的平均聚合度為2～3。

優(yōu)選的，所述的硅烷偶聯(lián)劑為二氯甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、三乙酰氧基乙烯基硅烷、三叔丁氧基乙烯基硅烷、三苯氧基乙烯基硅烷、三[(1，1-二甲基乙基)二氧]乙烯基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、四乙氧基硅烷中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的鈦酸酯為鈦酸丁酯、鈦酸丙酯、鈦酸異丙酯中的至少一種。

優(yōu)選的，所述的有機(jī)硅樹脂通過以下方法制備得到：

1)將90～150質(zhì)量份的封端劑、80～250質(zhì)量份的去離子水和10～100質(zhì)量份的醇加入反應(yīng)器，控制pH值為1～2，30～120℃攪拌反應(yīng)20～40min；

2)加入300～1000質(zhì)量份的硅酸酯，30～120℃攪拌反應(yīng)3～10h；

3)將步驟2)的產(chǎn)物冷卻至室溫，再加入200～1000質(zhì)量份的有機(jī)硅小分子物質(zhì)，萃取，靜置，分層，排除酸水層，得水解產(chǎn)物；

4)洗滌水解產(chǎn)物至中性，去除水分，然后加入0.002～0.05質(zhì)量份的堿性催化劑和1～10質(zhì)量份的去離子水，50～160℃聚合反應(yīng)3～6h；

所述的封端劑為六甲基二硅氧烷、四甲基二乙烯基二硅氧烷、四甲基二氫基二硅氧烷中的至少一種；所述的硅酸酯為正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯、聚硅酸乙酯中的至少一種；所述的醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇中的至少一種；所述的有機(jī)硅小分子物質(zhì)為有機(jī)硅環(huán)體DMC、D4、乙烯基環(huán)體、線性硅油中的至少一種；所述的堿性催化劑為NaOH、KOH、四甲基氫氧化銨中的至少一種。

上述加成型增粘底涂劑的制備方法，包括以下步驟：

1)將有機(jī)溶劑、聚甲基三乙氧基硅烷、鈦酸酯和有機(jī)硅樹脂加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)加入硅烷偶聯(lián)劑，80～120℃恒溫攪拌反應(yīng)2～4小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋和說明。

實(shí)施例1：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的異戊醇、20質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、5質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和3質(zhì)量份的鈦酸丁酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加10質(zhì)量份的乙烯基三甲氧基硅烷和2質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，100℃恒溫攪拌反應(yīng)2小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

實(shí)施例2：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的環(huán)己烷、15質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、10質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和2質(zhì)量份的鈦酸丁酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加10質(zhì)量份的乙烯基三乙氧基硅烷和2質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，100℃恒溫攪拌反應(yīng)2小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

實(shí)施例3：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的異戊醇、10質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、20質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和0.05質(zhì)量份的鈦酸丙酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加12質(zhì)量份的乙烯基三乙氧基硅烷和1質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，80℃恒溫攪拌反應(yīng)4小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

實(shí)施例4：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的環(huán)己烷、10質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、20質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和0.001質(zhì)量份的鈦酸丁酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加8質(zhì)量份的三乙酰氧基乙烯基硅烷和2質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，100℃恒溫攪拌反應(yīng)4小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

實(shí)施例5：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的異丙醇、5質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、25質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和0.05質(zhì)量份的鈦酸丁酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加5質(zhì)量份的乙烯基三甲氧基硅烷和2質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，120℃恒溫攪拌反應(yīng)2小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

實(shí)施例6：

一種加成型增粘底涂劑的制備方法如下所示：

1)將80質(zhì)量份的甲苯、5質(zhì)量份的聚甲基三乙氧基硅烷、30質(zhì)量份的有機(jī)硅樹脂和0.5質(zhì)量份的鈦酸異丙酯加入反應(yīng)釜，攪拌混合均勻；

2)再滴加2質(zhì)量份的三苯氧基乙烯基硅烷和2質(zhì)量份的二氯甲基三乙氧基硅烷所組成的混合物，滴加完后，120℃恒溫攪拌反應(yīng)4小時，冷卻至室溫，得到加成型增粘底涂劑。

測試?yán)?/p>

對實(shí)施例1～6制備的加成型增粘底涂劑進(jìn)行性能測試，其測試結(jié)果如表1所示。

剝離測試：將實(shí)施例1～6制備的加成型增粘底涂劑涂覆在鋁片上，自然放置30分鐘，再涂覆硅氫加成型有機(jī)硅灌封膠(道康寧DC160)，常溫放置24小時，按照GB/T 2790-1995標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試(鋁片上的灌封膠的破壞類型：粘附破壞、內(nèi)聚破壞、被粘材料破壞)。

表1實(shí)施例1～6的加成型增粘底涂劑的性能測試結(jié)果

由表1可知：鋁片表面涂覆本發(fā)明的加成型增粘底涂劑后，鋁片上的灌封膠均是由于發(fā)生內(nèi)聚破壞而被剝落，且該增粘底涂劑能夠耐高溫高濕，耐冷熱沖擊，穩(wěn)定性好。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。