本發(fā)明屬于底涂劑技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種硅橡膠(特別是加成型液體硅橡膠)用底涂劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
加成型液體硅橡膠是20世紀(jì)70年代末發(fā)展起來(lái)的一種硅橡膠，其以含乙烯基的聚硅氧烷為基礎(chǔ)，以含硅氫鍵的低聚硅氧烷為硫化交聯(lián)劑，在鉑催化劑的作用下通過(guò)加成反應(yīng)而形成具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的彈性體。除具有普通硅橡膠的優(yōu)良性能外，加成型液體硅橡膠還具有成型快速、方便等優(yōu)點(diǎn)，可制成不同形態(tài)、不同用途的系列化、差別化產(chǎn)品，可用作電子元件、電器設(shè)備的封裝或灌封材料，醫(yī)用材料，牙科印模材料，文物及工藝品復(fù)制材料，服裝商標(biāo)材料，電視機(jī)、錄像機(jī)的變壓器的阻潮處理劑，水果、蔬菜保鮮膜等，具有廣泛的用途。
然而，由于加成型液體硅橡膠分子本身呈非極性，在用作灌封、涂覆、嵌件注射成型材料使用時(shí)，其粘結(jié)性較差，無(wú)法滿足相應(yīng)的要求。目前，提高硅橡膠與各種基材之間的粘結(jié)性的方法主要有三種：(1)使用底涂劑對(duì)基材表面進(jìn)行處理；(2)通過(guò)改變基膠的分子結(jié)構(gòu)來(lái)增強(qiáng)粘結(jié)性；(3)通過(guò)添加增粘劑來(lái)提高粘結(jié)性。由于第(2)種方法的實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程復(fù)雜，成本相對(duì)較高，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，而第(3)種方法又存在增粘劑與硅橡膠的相容性差，催化劑易中毒等問(wèn)題，因此目前仍以第(1)種方法為主。
根據(jù)第(1)種方法，在加成型液體硅橡膠于基材上成型之前，通常會(huì)使用相應(yīng)的底涂劑，用來(lái)改善硅橡膠與基材(如PC、ABS等)的粘結(jié)性，同時(shí)使脆弱的基材表面得到強(qiáng)化，并起到屏蔽基材中阻礙硫化的成分的作用。對(duì)底涂劑的要求是涂布性良好，不溶解、溶脹及腐蝕基材，適度的干燥時(shí)間及干燥后能夠在基材表面形成均一的涂膜。目前，對(duì)多種材料均適用的通用型底涂劑卻對(duì)硅橡膠不起作用，導(dǎo)致在PC、ABS等基材上粘結(jié)時(shí)容易產(chǎn)生氣泡，粘結(jié)效果相對(duì)較差。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)通用性底涂劑無(wú)法滿足硅橡膠在基材上的有效粘結(jié)這一技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種粘結(jié)性強(qiáng)的加成型液體硅橡膠用底涂劑及其制備方法，利用本發(fā)明的底涂劑能夠加強(qiáng)加成型液體硅橡膠與PC、ABS、PC/ABS等基材之間的粘結(jié)性，改善粘結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生氣泡、粘結(jié)不良等情況。
具體而言，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
一方面，本發(fā)明提供了一種加成型液體硅橡膠用底涂劑，其由以重量百分比計(jì)的下列成分組成：10％～45％的有機(jī)硅改性聚氨酯、5％～20％的含活性基團(tuán)硅氧烷、10％～30％的硅樹(shù)脂、0.5％～15％的硅烷偶聯(lián)劑、0.005％～5％的稀有金屬催化劑和30％～70％的石油醚。
在一項(xiàng)優(yōu)選的技術(shù)方案中，上述底涂劑由以重量百分比計(jì)的下列成分組成：15％～30％的有機(jī)硅改性聚氨酯、8％～15％的含活性基團(tuán)硅氧烷、15％～25％的硅樹(shù)脂、2％～8％的硅烷偶聯(lián)劑、0.01％～0.5％的稀有金屬催化劑和35％～55％的石油醚。
在上述底涂劑中，所述有機(jī)硅改性聚氨酯為聚硅氧烷改性聚氨酯，優(yōu)選羥基聚硅氧烷改性聚氨酯、羥烷基聚硅氧烷改性聚氨酯或氨烷基聚硅氧烷聚氨酯。
在上述底涂劑中，所述含活性基團(tuán)硅氧烷為含有與硅原子直接相連的氫原子、羥基或甲氧基的硅氧烷，優(yōu)選三甲氧基硅烷、二甲氧基甲基硅烷、乙基二甲基硅烷或三苯基羥基硅烷。
在上述底涂劑中，所述硅樹(shù)脂(又稱聚硅氧烷樹(shù)脂)為具有高度交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚有機(jī)硅氧烷，優(yōu)選聚二甲基硅樹(shù)脂、聚二乙基硅樹(shù)脂、聚二苯基硅樹(shù)脂、聚甲基苯基硅樹(shù)脂或聚乙基苯基硅樹(shù)脂。
在上述底涂劑中，所述硅烷偶聯(lián)劑的結(jié)構(gòu)通式為YSiX3，其中：X為氯原子、氨基、甲氧基、乙氧基、2-甲氧基乙氧基、三甲基硅氧基或乙酰氧基，Y為乙烯基或末端含有環(huán)氧結(jié)構(gòu)或(甲基)丙烯酰氧基團(tuán)的烷基，優(yōu)選乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-環(huán)氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷或γ-(甲基丙烯酰氧基)丙基三甲氧基硅烷。
在上述底涂劑中，所述稀有金屬催化劑優(yōu)選氯鉑酸、二氯化鈀或三氯化銠。
另一方面，本發(fā)明還提供了上述加成型液體硅橡膠用底涂劑的制備方法，其包括下列步驟：
1)原料的準(zhǔn)備：
按照配方量稱量有機(jī)硅改性聚氨酯、含活性基團(tuán)硅氧烷、硅樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑、稀有金屬催化劑和石油醚，并將石油醚平均分成兩份；
2)A組分的配制：
在攪拌條件下，將有機(jī)硅改性聚氨酯加入到其中一份石油醚中并攪拌均勻，然后加入含活性基團(tuán)硅氧烷并攪拌均勻，得到A組分；
3)B組分的配制：
在攪拌條件下，將硅樹(shù)脂加入到另一份石油醚中并攪拌均勻，接著加入硅烷偶聯(lián)劑并攪拌均勻，然后加入稀有金屬催化劑并攪拌均勻，得到B組分；
4)A組分和B組分的混合：
在攪拌條件下，將A組分與B組分混合并攪拌均勻，得到加成型液體硅橡膠用底涂劑。
在上述制備方法中，所述攪拌通過(guò)機(jī)械攪拌裝置或磁力攪拌裝置來(lái)完成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用上述技術(shù)方案的本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：利用本發(fā)明的底涂劑能夠加強(qiáng)加成型液體硅橡膠與PC、ABS、PC/ABS等基材之間的粘結(jié)性，改善粘結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生氣泡、粘結(jié)不良等情況。另外，在硅橡膠發(fā)生撕裂的情況下，仍能夠保持一定的附著力。
具體實(shí)施方式
下文將結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做出進(jìn)一步的闡述。除非另有說(shuō)明，下列實(shí)施例中所使用的儀器、材料和試劑等均可通過(guò)常規(guī)商業(yè)手段獲得。
實(shí)施例1-5：加成型液體硅橡膠用底涂劑的制備。
表1.加成型液體硅橡膠用底涂劑的組成及用量
按照表1中的配方及用量制備底涂劑，具體操作過(guò)程如下：
1)原料的準(zhǔn)備：
稱量有機(jī)硅改性聚氨酯、含活性基團(tuán)硅氧烷、硅樹(shù)脂、硅烷偶聯(lián)劑、稀有金屬催化劑和石油醚，并將石油醚平均分成兩份；
2)A組分的配制：
在機(jī)械攪拌條件下，將有機(jī)硅改性聚氨酯加入到其中一份石油醚中并攪拌均勻，然后加入含活性基團(tuán)硅氧烷并攪拌均勻，得到A組分；
2)B組分的配制：
在機(jī)械攪拌條件下，將硅樹(shù)脂加入到另一份石油醚中并攪拌均勻，接著加入硅烷偶聯(lián)劑并攪拌均勻，然后加入稀有金屬催化劑并攪拌均勻，得到B組分；
4)A組分和B組分的混合：
在機(jī)械攪拌條件下，將A組分與B組分混合并攪拌均勻，得到加成型液體硅橡膠用底涂劑。
實(shí)驗(yàn)例：加成型液體硅橡膠用底涂劑的性能測(cè)試。
將實(shí)施例1-5中制得的底涂劑稀釋至噴涂粘度為7.5～8.5S后，分別噴涂在PC/ABS基材上，烘烤后在其上進(jìn)行加成型硅橡膠的注射成型，在此過(guò)程中并未觀察到硅橡膠中產(chǎn)生氣泡。
注射成型完畢后，將試樣冷卻并測(cè)量拉伸強(qiáng)度(試樣拉伸至斷裂過(guò)程的最大拉伸應(yīng)力)、斷裂伸長(zhǎng)率(試樣在拉斷時(shí)的伸長(zhǎng)率)、撕裂強(qiáng)度(將試樣撕裂所需的力除以試樣厚度)和90°剝離強(qiáng)度(試樣用一條橡膠與一塊硬質(zhì)板材粘合制備，以90°的剝離角剝離，測(cè)定橡膠與硬質(zhì)板材剝離時(shí)所需的力，試樣在單位寬度上所能承受的最大剝離力為橡膠與硬質(zhì)板材的90°剝離強(qiáng)度)等性能參數(shù)，其結(jié)果如表2所示。
表2.加成型液體硅橡膠用底涂劑的性能測(cè)試結(jié)果
從表2中的結(jié)果可知，本發(fā)明的底涂劑能夠加強(qiáng)在PC/ABS基材上注射成型的硅橡膠與基材之間的粘結(jié)性，改善粘結(jié)不良等情況。另外，在硅橡膠發(fā)生撕裂的情況下，仍能夠保持一定的附著力。